Yeni nükleer enerjinin maliyeti, kilovatsaat başına, kıyı rüzgârı enerjisinin maliyetinden yaklaşık 5 kat fazladır. Nükleerin, planlanması ile işletmeye başlanması arasında 5-17 yıl gibi bir zaman geçer, hatta daha fazla; ve üretilen birim elektrik başına ortalama 23 kat daha fazla emisyon üretir. Bundan başka, kitle imha silahlarının yaygınlaşması, çekirdek erimesi, uranyum madenciliğinin neden olduğu akciğer kanseri ve atıkların yarattığı tehlikelerle ilişkili bir risk ve maliyet yaratır. Temiz, yenilenebilir kaynaklar bu tür risklerden uzaktır.
Bu inceleme yazısı “Avrupa’da Nükleer Enerji: Çernobil Felaketinden 35 yıl sonra” başlıklı dosyamızın bir parçasıdır.
Küçük bir bilim insanı grubu, iklim değişikliğine çare olarak dünyadaki fosil yakıtlı enerji santrallerinin % 100’ünün nükleer reaktörlerle değiştirilmesini öneriyor. Diğer pek çokları ise, (sadece elektrik değil) tüm enerji ihtiyacımızın en fazla yüzde 20’sini karşılayacak şekilde nükleer büyümeyi öneriyor. Nükleer enerjinin “temiz”, karbonsuz bir enerji kaynağı olduğunu savunuyorlar, ancak bu senaryoların insanî etkilerine bakmıyorlar. Biraz matematik çalışalım ...
Bir nükleer enerji santralinin kurulması, planlama aşamasından işletmeye geçiş aşamasına kadar, ortalama 14,5 yıl sürüyor. Dünya Sağlık Örgütü’ne göre, her yıl yaklaşık 7,1 milyon insan hava kirliliğinden ölüyor ve bu ölümlerin % 90’ından fazlası enerji kaynaklı yanma sonucunda ortaya çıkan gazlardan kaynaklanıyor. Bu nedenle, enerji sistemimizi nükleer enerjiye çevirmek, bütün yeni nükleer santrallerin tamamen nükleer üzerine kurulu senaryo dahilinde inşa edilmesini beklediğimiz için yaklaşık 93 milyon insanın ölmesine neden olacaktır.
Öte yandan, amaca-uygun rüzgâr ve güneş çiftlikleri, planlama aşamasından operasyona kadar ortalama sadece 2 ila 5 yıl sürer. Çatı üstü güneş PV projeleri sadece 6 ayda kurulabilir. Dolayısıyla mümkün olan en kısa sürede %100 yenilenebilir enerjiye geçmek on milyonlarca ölümü engelleyecektir.
Bu, nükleer enerjiyle ilgili en önemli sorunun ne olduğunu ve yenilenebilir enerjinin, özellikle Rüzgâr, Su ve Güneş (WWS) enerjisinin, bu sorunu nasıl ortadan kaldırdığını göstermektedir. Yine de, nükleerin barındırdığı tek sorun bu değildir, başka sorunlar da var. İşte nükleer enerjiyle ilgili yedi büyük sorun:
1.Planlama ve İşletmeye Başlama Arasında Geçen Uzun Süre
Bir nükleer reaktörün planlanması ve işletilmeye başlanması arasında bu kadar uzun zaman geçmesinin nedeni, bu zaman aralığında yerin belirlenmesi, bu yer için izin alınması, arazinin satın alınması veya kiralanması, inşaat izni alınması, inşaatın finansmanının ve sigortalanmasının sağlanması, iletim hattının kurulması, elektrik satış sözleşmesinin müzakere edilmesi, izinlerin alınması, tesisin kurulması, iletim hattına bağlanması ve nihai işletme izninin alınması aşamalarını içerir.
Şimdiye kadar inşa edilen tüm nükleer santrallerde planlamadan-işletmeye-geçiş (PİG) süreleri 10-19 yıl, kimi zaman daha da uzun sürmüştür. Örneğin, Aralık 2000’de Finlandiya hükümetine, mevcut nükleer enerji santraline Olkiluoto 3 reaktörünün eklenmesi teklif edildi. En geç 2020’de tamamlanması tahmin ediliyordu; yani 20 yıllık bir PİG süresi.
İngiltere’deki Hinkley Point nükleer santralinin 2008’de başlaması planlandı. 2025 ile 2027 arasında tamamlanması öngörülüyor ve 17-19 yıllık bir PİG süresi sözkonusu. Gürcistan’da mevcut sahaya Vogtle 3 ve 4 reaktörlerinin eklenmesi ilk olarak Ağustos 2006’da önerildi. Beklenen tamamlanma tarihleri, sırasıyla öngörülen 15 ve 16 yıllık PİG süreleri göz önüne alındığında, sırasıyla Kasım 2021 ve Kasım 2022’dir.
Çin’deki Haiyang 1 ve 2 reaktörlerinin 2005 yılında başlaması planlandı. Haiyang 1, 22 Ekim 2018’de, Haiyang 2, 9 Ocak 2019’da çalışmaya başladı; PİG süreleri sırasıyla 13 ve 14 yıldı. Çin’deki Taishan 1 ve 2 reaktörleri 2006 yılında ihale edildi. Taishan 1, 13 Aralık 2018’de işletilmeye başlandı. Taishan 2’nin 2019’a kadar şebekeye bağlanması beklenmiyordu, bu da bu iki reaktör bakımından sırasıyla 12 ve 13 yıllık PİG süresi demekti. İsveç Ringhals’da kurulacak dört reaktör için planlama ve tedarik süreci 1965’te başladı. Birincinin tamamlanması 10 yıl, ikincinin 11 yıl, üçüncünün 16 yıl ve dördüncünün 18 yıl sürdü.
Pek çok kişi, Fransa’nın 1974 Messmer planının, 15 yıl içinde 58 reaktörün inşa edilmesiyle sonuçlandığını iddia ediyor. Bu doğru değil. Bu nükleer reaktörlerin birçoğunun planlama aşaması çok eskiye dayanır. Örneğin, Fessenheim reaktörünün inşaat ruhsatı 1967’de alındı ve işin planlaması yıllar önce başlamıştı. Ayrıca reaktörlerin 10’u 1991-2000 yılları arasında tamamlandı. Gerçekte, bu reaktörler için öngörülen toplam planlama ve işletmeye geçiş süresi en az 32 yıldı, 15 değil. Tek bir reaktör içinse 10 ila 19 yıllık bir süre öngörülmüştü.
2. Maliyet
2018’de yeni bir nükleer santral için seviyelendirilmiş enerji maliyeti (LCOE, levelised cost of energy), Lazard’a* dayanarak, mWh başına 151 (112 ila 189) dolardır. LCOE, kıyı rüzgârı enerji tesisi için 43 dolar (29 ila 56)/MWh ve aynı kaynaktan şebeke ölçeğinde güneş PV için 41 dolar (36 ila 46)/MWh’ye karşılık gelmektedir.
Bu nükleer LCOE, birkaç nedenden dolayı eksik bir tahmin. Birincisi, Lazard, 5,75 yıllık bir nükleer inşaat süresi varsayıyor. Bununla birlikte, Vogtle 3 ve 4 reaktörlerinin inşaatının bitmesi 8,5-9 yılı bulacaktır. Nükleer konusunda tek başına bu ek gecikme, yaklaşık mWh başına 172 (128-215) dolarlık tahmini bir LCOE’ye veya bir kıyı rüzgâr çiftliğinin (veya güneş paneli çiftliği) 2,3 ila 7,4 katı bir maliyete yol açar.
Yanı sıra, LCOE tarihteki büyük nükleer erimelerin maliyetini içermiyor. Örneğin, Fukushima Dai-ichi’deki üç nükleer reaktörde görülen çekirdek erimesinin neden olduğu hasarı temizlemenin tahmini maliyeti 460 ila 640 milyar dolardı. Bu rakam, dünyadaki her bir nükleer reaktörün sermaye maliyetinin yüzde 10-18,5’ine karşılık gelir yani yaklaşık 1,2 milyar dolar.
Ayrıca, LCOE, nükleer atıkların yüzbinlerce yıl boyunca depolanması maliyetini de kapsamaz. Yalnızca ABD’de, yaklaşık 100 adet sivil nükleer enerji santralinden çıkan nükleer atığı muhafaza altına almak için yılda yaklaşık 500 milyon dolar harcanmaktadır. Bu miktar, atık birikmeye devam ettikçe artacaktır. Santrallerin kullanımına son verildikten sonra da, yüzbinlerce yıl boyunca bu harcama yapılmaya devam etmek zorunda, hem de bu depolama masraflarının karşılanacağı bir elektrik satış geliri olmamasına rağmen.
3. Nükleer Silahların Yaygınlaşması Tehlikesi
Nükleer enerjinin gelişmesi, tarihsel olarak, ulusların nükleer silah üretmek için plütonyum elde etme veya çıkarma ya da uranyum zenginleştirme kapasitelerini artırmıştır. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) bu gerçeği kabul ediyor. IPCC, enerji ile ilgili 2014 tarihli raporunun Yönetici Özeti’nde, “sağlam kanıtlar ve yüksek anlaşma” ile nükleer silahların yaygınlaşmasının, nükleer enerjinin bu giderek artan gelişiminin önünde engel ve risk teşkil ettiği sonucuna vardılar:
Artan nükleer enerji kullanımına ilişkin engeller ve riskler arasında işletme riskleri ve bununla ilgili güvenlik endişeleri, uranyum madenciliği riskleri, finansal ve düzenleyici riskler, çözülmemiş atık yönetimi sorunları, nükleer silahların yaygınlaşması endişeleri ve muhalif kamuoyu bulunmaktadır.
Halihazırda reaktörü olmayan bir ülkede enerji elde etmek amacıyla nükleer reaktör inşa etmek, söz konusu ülkenin nükleer enerji tesisinde kullanılmak üzere uranyum ithal etmesini mümkün kılıyor. Eğer ülke bu yola giderse, uranyumu gizlice zenginleştirerek silah kalitesinde uranyum üretebilir ve uranyum yakıt çubuklarından nükleer silahlarda kullanılmak üzere plütonyum toplayabilir. Bu, belirli bir ülkenin veya her ülkenin bunu yapacağı anlamına gelmez, ancak tarihsel olarak bazıları yaptı ve IPCC’nin de belirttiği gibi risk yüksek. Küçük Modüler Reaktörlerin (SMRler) yapımı ve yaygınlaştırılması bu riski daha da artırabilir.
4. Çekirdek erimesi riski
Bugüne kadar, inşa edilen tüm nükleer santrallerin % 1,5’i bir dereceye kadar eridi. Erimeler ya felaketle sonuçlandı (1986’da Çernobil, Rusya; 2011’de Fukushima Dai-ichi’de üç reaktör) ya da sadece zarar verici sonuçları oldu (1979’da Üç Mil Adası, Pennsylvania; 1980’de Saint-Laurent Fransa). Nükleer endüstri, daha güvenli olduğunu öne sürdüğü yeni reaktör tasarımları önerdi. Bununla birlikte, bu tasarımlar genellikle test edilmemiştir ve reaktörlerin doğru tasarlanıp inşa edileceğinin ve doğru çalıştırılacağının veya bir doğal afetin, bir uçağın reaktöre dalması gibi bir terör eyleminin reaktörün arızalanmasına ve büyük bir felakete neden olmayacağının hiçbir garantisi yoktur.
5. Madenciliğin Neden Olduğu Akciğer Kanseri Riski
Uranyum madenciliği, çok sayıda madencide akciğer kanserine neden olur çünkü uranyum madenleri, doğal radon gazı içerir ve bozunma sonucunda ortaya çıkan gaz kanserojendir. 1950 ile 2000 yılları arasında 4.000 uranyum madencisi üzerinde yapılan bir araştırma, 405 madencinin (yüzde 10) akciğer kanserinden öldüğünü ortaya çıkardı; bu oran, tek başına sigara içmeye bağlı vakalarda beklenenin altı katıdır. 61 madenci de yine madencilik kaynaklı akciğer hastalıklarından öldü. Temiz, yenilenebilir enerjide bu risk söz konusu değildir çünkü (a) herhangi bir malzemenin çıkarılması için sürekli maden kazmayı gerektirmez, enerji jeneratörlerini üretmek için yalnızca bir kerelik madencilik yapılması gerekir; ve (b) madencilik, uranyum madenciliğinin taşıdığı akciğer kanseri riskini taşımaz.
6. Karbon Eşdeğeri Emisyonlar ve Hava Kirliliği
Sıfır veya sıfıra yakın emisyonlu nükleer santral diye bir şey yoktur. Mevcut tesisler bile, tesis için gereken uranyum için devam edegelen madencilik ve uranyumun rafine edilmesi sonucunda radyasyon yayar. Yeni nükleerden kaynaklanan emisyon miktarı kWh başına 78 ila 178 g. karbondioksittir ki, bu sıfıra hiç de yakın değil. Bunun kWh başına 64 ila 102 gramı, yüzyıldan uzun bir süredir, tüketicilerin rüzgâr veya güneş enerjisi için 2 ila 5 yıl beklerken, nükleer enerjinin devreye girmesini ya da yenilenmesini 10-19 yıl beklediği sırada salınan altyapı iletim şebekesinden kaynaklanan emisyonlardır. Ayrıca tüm nükleer santraller saldıkları su buharı ve ısıdan kWh başına 4,4 g karbondioksit yayarlar. Bu, ısı veya su buharı salınımını kWh başına salınan karbondioksit miktarını yaklaşık 2,2 g. azaltan güneş panelleri ve rüzgar türbinlerinin karşısında, yalnızca bu faktörden kaynaklanan 6,6 g-CO2e / kWh’lik net farkla tam bir karşıtlık içindedir.
Aslında, Çin’in rüzgâr veya güneş enerjisi yerine planlama aşaması ile işletme aşamasına geçilmesi arasında çok uzun bir zaman geçen nükleer santrallere yaptığı yatırım, Çin’in CO2 emisyonlarında tahmin edilen ortalama yüzde 3 düşüş yerine, 2016’dan 2017’ye kadar yüzde 1,3 artmasına neden oldu. Hava kirliliği emisyonlarında görülen bu fark, tek başına, 2016 yılında Çin’de bu ek hava kirliliği nedeniyle, önceki ve sonraki yıllarda görülen ölümlere ek olarak, 69.000 insanın ölümüne neden olmuş olabilir.
7. Atık riski
Sonuncu ama aynı derecede önemli olanı, nükleer santrallerde tüketilen yakıt çubuklarının radyoaktif atık olmasıdır. Çoğu yakıt çubuğu, onları tüketen reaktör ile aynı yerde depolanır. Bu, birçok ülkede, herhangi bir nükleer santralin ömrünü çok aşan bir zaman dilimi boyunca, en az 200.000 yıl boyunca muhafaza ve finanse edilmesi gereken radyoaktif atıkların biriktirildiği yüzlerce atık sahasının ortaya çıkmasına yol açtı. Ne kadar çok nükleer atık birikirse, su kaynaklarına, tarım ürünlerine, hayvanlara ve insanlara zarar verebilecek radyoaktif sızıntı riski o kadar artar.
Özet
Özetlemek gerekirse, yeni nükleer enerji, kWh başına kıyı rüzgârı enerjisinden yaklaşık 5 kat (konum ve entegrasyon sorunlarına bağlı olarak 2,3 ila 7,4 kat) daha pahalı. Nükleer, planlama ile işletmeye geçiş aşaması arasında 5 ila 17 yıl daha uzun sürer ve üretilen birim elektrik başına ortalama 23 kat daha fazla emisyon üretir (bu oran, tesisin büyüklüğüne ve inşaat programına bağlı olarak 9 ila 37 kat arasında değişmektedir). Bundan başka, kitle imha silahlarının yaygınlaşması, çekirdek erimesi, uranyum madenciliğinin neden olduğu akciğer kanseri ve atıkların yarattığı tehlikelerle ilişkili bir risk ve maliyet yaratır. Temiz, yenilenebilir kaynaklar bu tür risklerden uzaktır.
Nükleer savunucuları, yenilenebilir enerjinin kesintili olması ve yedeklenmesi için doğal gaza ihtiyaç duyulması nedeniyle nükleerin hâlâ gerekli olduğunu iddia ediyorlar. Bununla birlikte, hiçbir zaman enerji talebini tam olarak karşılayamadığından nükleer enerjinin kendisinin desteğe ihtiyacı vardır. En gelişmiş nükleer enerji programlarından birine sahip Fransa’da bile, elde edilen maksimum artış oranı* (ramp rate) dakikada % 1 ila% 5’tir; bu da nükleer santrallerin, talepte yaşanan yüksek artışı karşılamak üzere üretimi 5 ila 100 kat daha hızlandırmak için doğal gaz, hidroelektrik veya bataryalara ihtiyaç duyması anlamına gelir. Bugün, aslında dünya genelinde bataryalar rüzgâr ve güneş yedekleme ihtiyaçları için doğal gaz tüketiyor. Bir düzine bağımsız bilimsel grup ayrıca, kesintili enerji talebinin nükleer olmadan, düşük maliyetle temiz, yenilenebilir enerji tedariki ve depolanmasıyla karşılamanın mümkün olduğu sonucuna ulaştı.
Son olarak, mevcut birçok nükleer santral o kadar maliyetli ki, sahipleri santralleri açık tutmak için sübvansiyon talep ediyor. Örneğin, 2016 yılında, New York’un biraz dışındaki mevcut üç nükleer santral, üretime devam edebilmek için santrallerin emisyonlarını düşürme gerekçesini öne sürerek sübvansiyon istedi ve aldı. Ancak, bu tür tesislerin sübvanse edilmesi, karbon emisyonlarını ve santralleri mümkün olan en kısa sürede rüzgâr veya güneş enerjisi ile değiştirme maliyetlerini artırabilir. Bu nedenle, nükleerin sübvanse edilmesi, uzun vadede daha yüksek emisyonlara ve nükleer enerjiyi yenilenebilir enerji ile değiştirmekten kaynaklanan maliyete göre daha büyük maliyetlere neden olacaktır.
Yazıda verilen rakamlara ilişkin kaynak ve açıklamalar burada bulunabilir.
Bu makalede yararlanılan veriler için bkz: Jacobson, M.Z., 100% Clean, Renewable Energy and Storage for Everything, Cambridge Üniversitesi Yayınları, New York, s. 427, 2020,
https://web.stanford.edu/group/efmh/jacobson/WWSBook/WWSBook.html
Bu makale ilk kez Leonardo di Caprio Foundation tarafından yayınlanmıştır.