Globális atomreneszánsz a megvalósulás útján

A Paks II. Atomerőmű látványterve

Ma a globális klímaváltozás miatti félelmek, a fejlődő országok energiaéhsége, az ellátásbiztonsági és a versenyképességi célok elérése érdekében a világ szükségszerűen fordul az atomerőművek felé. Ezt erősíti meg a néhány nappal ezelőtt Dubajban, az Egyesült Államok vezetésével huszonkét ország – köztük Magyarország – által tett közös nyilatkozat, amely szerint 2050-ig háromszorosára kell növelni a globális atomerőművi kapacitást az atomenergia klímavédelmi, ellátásbiztonsági és egyéb előnyei miatt. Oroszország és Kína ugyan nem csatlakozott ehhez a nyilatkozathoz, viszont az abban megfogalmazott célért, azaz az atomenergia masszív térnyeréséért rengeteget tett és tesz. Egyébként a Roszatom állami vállalat a Nukleáris Világszövetség (WNA) meghívására csatlakozott a Net Zero Nuclear Industry Pledge nemzetközi kezdeményezéshez, amelynek célja a globális nukleáris ipari kapacitás megháromszorozása 2050-ig. Oroszország világelső azzal, hogy 10 országban 33 új atomerőművi blokkot épít, Kína pedig az egy adott országban épülő blokkok számát tekintve rekorder a 22 épülő egységével. Oroszország élen jár a kis moduláris reaktorok (SMR) fejlesztésében és messze megelőzi versenytársait a nukleáris üzemanyagciklus zárását célzó projektjeivel is.

Egy ilyen uránpasztilla egy átlagos hazai háztartás éves villamosenergia-igényét képes fedezni Forrás: Hárfás Zsolt

Az atomenergia minden tekintetben nyerő választás

Ha összehasonlítjuk az egyes áramtermelési módokat, akkor látható, hogy

egyedül az atomerőművek képesek folyamatosan villamos energiát termelni, garantálva az ellátásbiztonságot, az árstabilitást és azt, hogy a termelt villamos energia megfizethető legyen a fogyasztók számára.

A teljes életciklusra vetítve az atomenergiának a legkisebb a terület- és a nyersanyagigénye, valamint a berendezések gyártása és az építés során történt szén-dioxid-kibocsátást tekintve is megelőzik a nap- és szélerőműveket.

Ezt az ENSZ adatai is alátámasztják. A globálisan üzemelő atomerőművek éves szinten már most is közel 2,5 milliárd tonna szén-dioxid-kibocsátást előznek meg.

Emlékezhetünk az elmúlt évek rendkívüli hőhullámaira Európában, és az azt követő példátlanul aszályos időszakokra. Ezeket és más problémákat csak közösen lehet megoldani. Ezért a legfontosabb stratégiai kérdések között szerepel a szén-dioxid-mentesítés, valamint az egyéb környezetvédelmi szempontok érvényesítése. E célok megvalósulásához nélkülözhetetlen az atomenergia növekvő használta.

Nem véletlen, hogy az emberiség az atomenergiához fordul, amikor a globális energiahelyzet bizonytalanná válik. Energiaválságok idején értékelődik fel igazán az atomenergia! Emlékezhetünk az 1970-es évek elejének nemzetközi olajválságára, ami után valóságos atomerőmű-építési boom bontakozott ki Európában. A jelenlegi helyzet annyiban hasonló, hogy az energiaárak minden rekordot megdöntöttek – tavaly például a villamos energia ára egyes időszakokban elérte az 1000 eurót megawattóránként (szemben a megawattóránkénti 30-60 eurós több évtizedes átlaggal).

Ha aktívabban fejlődne az atomenergetikai ipar az Európai Unióban, nem lennének ilyen problémák.

Ennek hátterében az áll, hogy az atomerőműben előállított villamos energia nagy árstabilitással rendelkezik, hiszen az egységköltségnek csupán 10–15 százalékát teszi ki az üzemanyag. Következésképpen az urán árának változása csak kis mértékben és nem is azonnal változtatja meg az atomerőművekben történő villamosenergia-termelés költségeit.

Megérkezett az első friss üzemanyag-szállítmány az Akkuyu Atomerőmű telephelyére. A projekt keretében párhuzamosan négy orosz VVER-1200 típusú blokk épül.

A nukleáris reneszánsz súlypontja Ázsiában lesz

Nem véletlen, hogy ma egyfajta nukleáris reneszánsz bontakozik ki. Már a jelenlegi építési adatok is meggyőzőek. A

ktuális, 2023. decemberi adatok szerint 17 országban 58 új blokk áll építés alatt, a következő években/évtizedekben pedig további 430-450 új egység építése várható a világ számos országában.

Csak 2023 és 2028 között 56 új blokkot kívánnak átadni szerte a világon. Sokatmondó adat, hogy Európában tavaly is az atomerőművek termelték meg a legtöbb klímabarát villamos energiát, és nem volt ez másként idén sem, noha Németország áprilisban végleg leállította az utolsó atomerőművi blokkjait. Ezzel szemben ma egyre több európai ország kíván új egységeket építeni, illetve tervezi a meglévő blokkok üzemidejének meghosszabbítását. Az Egyesült Államok szintén jelentősen bővíteni kívánja az atomiparát. Ugyanakkor a növekedés legfontosabb sarokpontja Ázsia lesz – különösen Kína –, amit a nukleáris ipar fejlesztésére irányuló hosszú távú állami program tesz lehetővé.

A Roszatom építi ma a legtöbb atomerőművet a világon

Ma a világ vezető atomerőmű-építő cége a Paks II. Atomerőmű fővállalkozója, az orosz Roszatom, hiszen jelenleg is 10 országban 33 új atomerőművi blokk építésére van szerződése. Ezek a projektek a megvalósítás különböző szakaszaiban vannak. A Roszatom mindezek mellett további atomerőművek építéséről is folytat előrehaladott tárgyalásokat. Az orosz atomenergetikai ipar aktív fejlesztéseket hajt végre, többek között innovatív reaktorokat és jövőbemutató új típusú nukleáris üzemanyagokat fejleszt.

A Roszatom világelső a gyorsneutronos és a kis moduláris reaktor technológiák fejlesztésében és üzemeltetésében is, valamint Oroszországban már megvalósult az üzemanyagciklus zárása, miután a BN-800 típusú gyorsneutronos reaktorban az elmúlt egy évben sikeresen vizsgázott a kiégett nukleáris üzemanyagok újrafeldolgozásával gyártott MOX-üzemanyag. Mindezek mellett számos más innovatív nukleáris technológia is fejlesztés, kivitelezés, gyártás és tesztelés alatt áll. Sokatmondó tény az is, hogy a két új paksi blokk építője 2006-2023 között összesen 20 új atomerőművi egységet adott át, közte a világ első, valójában SMR technológiára épülő úszó atomerőművét is.

A Ruppuri Atomerőmű pillanatai. A projekt keretében szintén orosz VVER-1200 típusú egységek épülnek.

Kína területén épül a legtöbb atomerőművi blokk

Kína nagyon ambiciózus tervekkel rendelkezik új atomerőművi projektek tekintetében. Jelenleg ugyanis ez az ország építi a legtöbb új blokkot. A világszerte épülő 58 új egységből 22 itt valósul meg, ráadásul a jövőben mintegy 200 új blokk megépítésével és beüzemelésével számolnak. Az országban csak 2016 és 2023 között 25 új atomerőművi blokk kezdte meg a kereskedelmi üzemét. Mindezek mellett Kína nagy hangsúlyt fektet a gyorsneutronos fejlesztésekre is, hiszen Oroszország segítségével már épül a kínai CFR-600 típusú gyorsneutronos blokk, valamint a tervekben szerepel egy reprocesszáló üzem megépítése is.

Az uránpiac felfuttatása egy évtizedbe telik

Az atomerőművek jövője szempontjából kulcskérdés az uránpiac helyzete és jövője. Éppen ezért az uránpiacon kialakult jelenlegi helyzetet átfogóan kell vizsgálnunk, miután minden tényező az árak emelkedésének irányába hat. Hosszú évek óta az urán iránti kereslet jelentős növekedése figyelhető meg, de ebben a tekintetben nagyon fontos a kínálat. A korábbi években láthatóan csökkent az urántermelés, a Nukleáris Világszövetség adatai szerint egy évtized alatt (2013 és 2022 között) 17 százalékkal esett vissza a piac. A japán Fukusima Atomerőműben történt nukleáris baleset után a piac túltelítődött, és az árak 2020–2021-ig a jelenlegi 80 dollár/tonna árnak legfeljebb az egyharmadát tették ki. A termelők szó szerint a túlélésért küzdöttek, nem tudtak új eszközökbe beruházni, új bányákat nem nyitottak, és az utóbbi időben megnyílt egyetlen új bánya sem működik teljes kapacitással. A korábban felhalmozott készleteket közben nagyrészt felhasználták, beleértve a világjárvány éveit is.

A magas globális infláció szintén sújtotta a bányászatot és a feldolgozó vállalatokat.

A világnak ezért a meglévő uránbányák rendelkezésre álló kapacitásait megfelelően kell felhasználni. Számos bánya már véglegesen bezárt, és az elkövetkező években még több fog bezárni! Ironikus, hogy ha nem lennének azok a bányák, amelyeket a tulajdonosok az árak csökkenésekor bezártak (Namíbiában, Ausztráliában és néhány más országban), ma szinte nem lenne honnan növelni a kitermelést, nem lehetne kielégíteni a növekvő keresletet! Az új lelőhelyek esetében a termelés felfuttatása időigényes. A bányák és az azokhoz szükséges infrastruktúra ugyanis nem épül meg egyik napról a másikra.

A világ első 3+ generációs, VVER-1200 típusú blokkjának felejthetetlen pillanatai – még néhány év és mi is hasonlóan felemelő pillanatok részesei lehetünk.

A Roszatom versenytársai politikai hátszéllel próbálják behozni a lemaradásukat

A globális uránkitermelés szempontjából stratégiai jelentőségű Kazahsztán, hiszen a termelést az elmúlt egy évtizedben folyamatosan azonos szinten tudja tartani a közép-ázsiai ország, ennek révén a globális uránpiacon 43 százalékos részarányával abszolút világelső.

Itt érdemes megjegyezni azt is, hogy az Egyesült Államoknak viszont elenyésző a súlya az uránbányászatban, hiszen az elmúlt évtizedben a termelés kevesebb mint huszadára esett vissza, az USA globális részesedése mindössze 0,15 százalék, ezért szinte 100 százalékban az urán importjára szorul.

Nem túl meglepő módon az amerikai dúsítotturán-import 50 százaléka Oroszországból, illetve két szovjet utódállamból – Kazahsztánból és Üzbegisztánból – származik, a 2010-es évek közepe óta ráadásul az Európai Unióban sincs urántermelés.

Mindezen körülmények hajtják felfelé a természetes urán árát. Egy egyszerű példa: tegyük fel, hogy bányát akarunk nyitni a természetesurán-szükséglet fedezésére. Azzal kalkulálva, hogy a lelőhely ingyen áll rendelkezésre – akár félmilliárd eurós beruházás és hosszú évek, amíg egy új bánya megkezdheti a kitermelést! Amikor azonban természetes uránról beszélünk, nem hagyhatjuk ki az átalakítást és a dúsítást sem a képletből. Itt más a helyzet – az áremelkedés még magasabb, mint a természetes urán piacán, de ezt jórészt nem piaci, hanem politikai tényezők befolyásolják, mint például az Oroszországból az USA-ba és az EU-ba irányuló szállítások megakadályozására tett kísérletek. Egyelőre a józan ész felülkerekedett. A politikai nyomás mögött az áll, hogy a Roszatom versenytársai nyilvánvalóan alulmaradtak az orosz nagyvállalattal szemben, amely az elmúlt években nemhogy nem csökkentette, hanem éppen ellenkezőleg, folyamatosan növelte a termelését!

A Paks II. Atomerőmű látványterve a jelenlegi atomerőmű mellett Forrás: Paks II. Atomerőmű Zrt.

A jövő kulcsa a nukleáris üzemanyagciklus zárása

Az orosz gazdaság a szankciókkal szemben jelentős ellenállóképességről tett tanúbizonyságot, és a nukleáris anyagok és technológiák legnagyobb exportőre továbbra is az orosz nukleáris ipar. Az orosz nukleáris üzemanyagciklusban érintett vállalkozások önellátók, és tovább erősítik pozícióikat Európán és Észak-Amerikán kívül.

Külön téma a ma sokat emlegetett kis innovatív reaktorok esete. Ezek többsége nagy koncentrációjú, alacsony dúsítású uránt (HALEU) igényel. Ennek a terméknek viszont napjainkban a Roszatom az egyetlen szállítója a globális uránpiacon és ez belátható ideig így is marad. Erről egyre több cikket lehet olvasni a tengerentúlon is.

Ezért nincs más lehetőség, a Nyugatnak folytatnia kell Oroszországgal a nukleáris együttműködést.

Az uránellátás diverzifikálása és az új kapacitások kialakítása nyilván helyes irány, de arról már senki sem beszél, hogy az alternatív szállítók üzemanyaga egyenértékű lesz-e az eddigivel és főleg, mennyibe fog kerülni? Nem véletlenül említettem példaként az uránbányászatot, a konvertálásban és dúsításban érdekelt szereplők még kevesebben vannak, hiszen ezek nagyon egyedi, speciális és legfőképpen szigorúan védett technológiák!

Az orosz BN-800 típusú gyorsneutronos blokk

A globális atomenergetikai kapacitás megháromszorozására vonatkozó nyilatkozat fényében létfontosságú, hogy a globális atomipar stratégiai és szakmai kérdésként tekintsen az uránbányászatra, a dúsítási és az üzemanyaggyártási kapacitások bővítésére, miközben támogatja az üzemanyagciklus zárását elősegítő technológiák globális elterjedését. A zárt üzemanyagciklus azt jeleni, hogy a több száz erőművel – köztük, gyorsneutronos reaktorokat is alkalmazó rendszerrel – számolva több ezer évig is elég lehet a Földön rendelkezésre álló urán mennyisége.

A globális atomerőmű-fejlesztési célok elérése érdekében az Európai Uniónak – és a világ más országainak – a politikai nyilatkozatokon túl még határozottabban ki kell állniuk a nukleáris fejlesztések mellett. A legszélesebb körű jogi, pénzügyi és társadalmi támogatás mellett gyorsítani kell a klímavédelmi szempontból is előnyös innovatív nukleáris technológiák térnyerését és az új atomerőművi beruházásokat. Csak ily módon lehet megnyerni a klímaharcot és kihasználni az atomenergia által kínált előnyöket.

Szerző: Hárfás Zsolt atomenergetikai szakértő, az atombiztos.blogstar.hu oldal szerzője