Choose the experimental features you want to try

This document is an excerpt from the EUR-Lex website

Document 52004IE0955

    Mnenje Evropskega ekonomsko-socialnega odbora na temo „Fuzijska energija“

    UL C 302, 7.12.2004, p. 27–34 (ES, CS, DA, DE, ET, EL, EN, FR, IT, LV, LT, HU, MT, NL, PL, PT, SK, SL, FI, SV)

    7.12.2004   

    SL

    Uradni list Evropske unije

    C 302/27


    Mnenje Evropskega ekonomsko-socialnega odbora na temo „Fuzijska energija“

    (2004/C 302/07)

    Evropski ekonomsko-socialni odbor je dne 29. januarja 2004 skladno z drugim odstavkom 29. člena svojega poslovnika sklenil pripraviti mnenje na lastno pobudo na temo: „Fuzijska energija“.

    Strokovna skupina za promet, energijo, infrastrukturo in informacijsko družbo, ki je bila zadolžena za pripravo dela, je svoje mnenje sprejela 10. junija 2004. Poročevalec je bil gospod Wolf.

    Odbor je na svojem 410. plenarnem zasedanju 30. junija/ 1.julija (seja dne 30.junija) z 141 glasovi za in 9 vzdržanimi glasovi, sprejel naslednje mnenje:

    Pričujoče mnenje dopolnjuje predhodna mnenja Odbora glede energijske in raziskovalne politike. Obravnava razvoj reaktorjev za izrabo fuzijske energije in njihove pričakovane ugodne varnostne in okoljske vidike. V ozadju tega dogajanja je svetovno energijsko vprašanje. Na kratko so začrtana in ovrednotena potrebna razvojno-raziskovalna dela. Mnenje zadeva tudi evropsko stališče pri trenutnih pogajanjih o sedežu ITER.

    Kazalo:

    1.

    Energijsko vprašanje

    2.

    Cepitev jeder (fisija) in zlitje jeder (fuzija)

    3.

    Dosedanji razvoj

    4.

    Nadaljna pot do fuzijske elektrarne

    5.

    Vprašanje sedeža ITER

    6.

    Povzetek in priporočila

    1.   Energijsko vprašanje

    1.1

    Koristna energija (1) je temelj našega današnjega življenjskega sloga in kulture. Šele njena zadostna razpoložljivost je pripeljala do sedanjega življenjskega standarda: pričakovana življenjska doba, preskrba s hrano, splošna blaginja in osebna svoboda so v velikih in razvijajočih se industrijskih državah dosegle poprej neznano raven. Brez zadostne oskrbe z energijo bi bile te pridobitve ogrožene.

    1.2

    Nujnost zajamčene, cenovno ugodne, okolju prijazne in trajnostne oskrbe s koristno energijo je v preseku sklepov Sveta iz Lizbone, Göteborga in Barcelone. Skladno s tem zasleduje Evropska unija v energijski politiki tri tesno povezane in enako pomembne cilje, namreč varstvo in izboljšanje (1) konkurenčnosti, (2) zanesljivosti oskrbe in (3) okolja, vse skupaj v smislu trajnostnega razvoja.

    1.3

    Odbor je v več mnenjih ugotovil, da so na poti do teh ciljev težavne ovire in se je že večkrat ukvarjal z odtod izvirajočim energijskim problemom, njegovimi različnimi vidiki in možnimi izhodi (2). Tu je treba poudariti mnenja Odbora v zvezi z zeleno knjigo Komisije „O evropski strategiji za zanesljivost energetske ponudbe“ (3) in s „Potrebami po raziskavah v zvezi z varno in trajnostno oskrbo z energijo“ (4).

    1.4

    Že tam je Odbor poudaril, da sta zagotavljanje in raba energije povezana z obremenjevanjem okolja, tveganji, izčrpavanjem virov, pa tudi problematičnimi zunanjepolitičnimi odvisnostmi in nepredvidljivostmi ter, da je najpomembnejši ukrep za zmanjšanje tveganj pri oskrbi in drugih tveganj čimbolj vsestranska in uravnotežena izraba vseh vrst in oblik energije, vključno z vsemi napori za varčevanje in učinkovito ravnanje z energijo. Tam najdemo tudi kratko predstavitev (5) prednosti in pomanjkljivosti posameznih postopkov. Njeni ponovitvi se moramo tukaj zaradi omejenega prostora odpovedati.

    1.5

    Nobena izmed opcij in tehnik, ki bi lahko v prihodnosti prispevale k oskrbi z energijo, ni tehnično popolna, popolnoma brez škodljivih vplivov na okolje, zadostna za kritje vseh potreb in nima dovolj dolgoročno preglednega potenciala. Zato se daljnovidna in odgovorna evropska energijska politika ne more zanašati na to, da bo mogoče jamčiti zadostno oskrbo z energijo v smislu zgoraj omenjenih ciljev zgolj z uporabo nekaterih virov. To velja tudi glede nujnosti varčevanja z energijo in njene učinkovite rabe.

    1.6

    Dolgoročno razpoložljiva, okolju prijazna in gospodarsko sprejemljiva oskrba z energijo torej ni zagotovljena niti v Evropi, niti po svetu (6). Ključ do možnih rešitev se lahko skriva le v nadaljevanju intenzivnih raziskav in razvoja. Energijske raziskave (7) so strateški element in potrebna osnova vsake dolgoročno uspešne energijske politike. V navedenem mnenju je Odbor zato priporočil konsistenten evropski program energijskih raziskav, katerih bistveni deli so bili vključeni že v šestem okvirnem programu raziskav in razvoja oz. v raziskovalno-izobraževalnem programu EURATOM, vendar pa naj bi se občutno povečala predvidena sredstva za raziskave in razvoj.

    1.7

    Poleg tega je Odbor opozoril na to, da bi moralo biti raziskovanje energijskega vprašanja globalno usmerjeno in obsegati bistveno daljše časovno obdobje, ker potekajo spremembe v energetiki počasi, ker emisije toplogrednih plinov niso regionalni, temveč svetovni problem in ker moramo pričakovati, da se bodo razmere v drugi polovici tega stoletja dodatno zaostrile.

    1.8

    Tako omejitve na strani virov, kot tudi problematiko emisij (toplogredni plini) dodatno otežuje napoved, da se bodo svetovne potrebe po energiji zaradi naraščanja števila prebivalcev in zaostanka manj razvitih držav do leta 2060 predvidoma podvojile ali celo potrojile. Strategija in razvojna perspektiva morata biti zato naravnani na ta ciljni horizont.

    1.9

    Tudi v svojem nedavnem mnenju o trajnostni rabi naravnih virov (8) je Odbor ponovno opozoril na to, da mora trajnostna strategija upoštevati občutno daljše časovno obdobje.

    1.10

    Kot je Odbor prav tako že ugotovil (9), zgornje trditve niso dovolj prisotne v zavesti državljanov in v javni razpravi. Bolj gre za paleto mnenj, razpeto med podcenjevanjem in precenjevanjem tveganj in možnosti. Njen razpon sega od mnenja, da energijski problem ne obstaja, saj se je doslej še vedno vse v redu izšlo in so bile po potrebi vedno odkrita nova nahajališča (ker je bilo npr. že pred desetletji napovedano izumiranje gozda ali pa je bilo objavljeno, da zaloge nafte in plina zadoščajo le še za 40 let), do prepričanja, da bi lahko celotne svetovne potrebe po energiji zlahka pokrili z obnovljivimi viri energije, če bi le temu namenili vsa sredstva za raziskave in bi se družba ustrezno prilagodila.

    1.11

    Zato tudi še ni enotne svetovne energijske politike in celo med državami članicami Unije obstajajo občutne razlike v stališčih do energijskega vprašanja.

    2.   Jedrska energija - cepitev jeder (fisija) in zlitje jeder (fuzija)

    2.1

    Tako cepitev jeder (fisija) zelo težkih atomov, kot tudi zlitje jeder (fuzija) zelo lahkih atomov sta procesa, pri katerih se - merjeno glede na potrebno masno pretvorbo - sproščajo količine energije, ki za približno milijonkrat presegajo količine energije, sproščene v kemijskih procesih.

    2.2

    Najprej so odkrili (okoli leta 1928), da je jedrska fuzija pred tem neznani vir energije sonca in večine zvezd. S tem je energija fuzije prek sončnega sevanja tudi tisti vir energije, ki vpliva na naše življenje - med drugim na rast rastlin, nastanek fosilnih virov energije, pa tudi na pridobivanje obnovljivih oblik energije.

    2.3

    Takoj nato, ko je bila odkrita še cepitev jeder (1938) in je bil njen potencial spoznan tudi kot mogočen vir energije za miroljubne namene, se je začel obetaven in dinamičen razvoj njene uporabe.

    2.4

    Medtem se je izkazalo, da je bil s cepitvijo jeder cilj presenetljivo hitro dosežen, medtem ko se upanje na praktično neomejen zemeljski vir energije iz jedrske fuzije še ni moglo dokončno uresničiti.

    2.5

    Konkretna izraba obeh oblik jedrske energije služi ciljem: (i) proizvodnje električne energije brez emisij toplogrednih plinov in poleg tega (ii) prihranku ogljikovodikov, ki so pomembna pogonska goriva v prometnem sektorju (nafta in zemeljski plin), pri njihovem izgorevanju pa nastaja manj CO2 v primerjavi s premogom in so bili zaradi tega vse bolj v obravnavi oz. že v uporabi za proizvodnjo električne energije (10).

    2.6

    V načinu delovanja, obratovalnih pogojih, okoljskih in varnostnih vidikih, dosegu in razpoložljivosti virov itd. se procesa cepitve in fuzije jeder med seboj temeljno razlikujeta; v vseh teh kategorijah bi imela fuzija namreč načelne prednosti.

    2.7

    Cepitev jeder. Cepitev jeder se že desetletja uporablja za pridobivanje energije. Elektrarne, kjer se uporablja cepitev jeder, so že bistveno prispevale k preprečevanju emisij toplogrednih plinov (CO2) in ublažitvi odvisnosti, povezanih s porabo/uvozom nafte ali plina. Zato je ponovno oživela razprava o jedrski energiji, zlasti v povezavi z zniževanjem emisij CO2 in v ta namen predvidenimi instrumenti (spodbude/penali). Odbor jo je obravnaval šele pred kratkim v mnenju na lastno pobudo (11).

    2.8

    Kot gorivo pri cepitvi jeder služijo izotopi (12) posebno težkih elementov periodnega sistema, namreč torija, urana in plutonija. Nevtroni, ki se sprostijo pri cepitvi jeder, vzbujajo v atomskih jedrih teh materialov nove procese cepitve. Tako lahko poteka verižna reakcija, povezana s pridobivanjem energije, katere obseg mora biti krmiljen. Pri tem nastajajo radioaktivni - nekateri zelo dolgoživi - produkti cepitve in aktinidi, ki jih je treba tisočletja dolgo hraniti ločeno od biosfere. To povzroča zaskrbljenost in navaja del državljanov k splošnemu zavračanju uporabe jedrske energije. Hkrati nastajajo nove cepljive snovi, kot je plutonij (iz (13)urana), ki so pod nadzorom kot potencialna surovina za jedrsko orožje.

    2.9

    Reaktorji na cepitev jeder delujejo po načelu kope. Pri tem je nekajletna zaloga jedrskega goriva (v elektrarni velikostnega reda 100 ton) vključena v reakcijskem volumnu in s krmilnimi procesi je dopuščeno potrebno število cepitvenih reakcij za sproščanje željene moči. Kljub domišljenim krmilnim tehnikam za te postopke in za zagotavljanje varnosti se zaskrbljenost dodatno povečuje že zaradi same količine shranjene energije. Poleg tega nastaja občutna količine toplote z zamikom, zaradi česar je pri večini izvedb reaktorja potrebno intenzivno hlajenje še dalj časa po izklopu reaktorja, da ne bi prišlo do pregretja reaktorskega plašča.

    2.10

    V zvezi s to zaskrbljenostjo je Odbor že v svojem nedavnem zadevnem mnenju (14) opozoril na to, da medtem poteka na področju tehnike cepitve jeder razvoj četrte generacije jedrskih elektrarn. Pri teh bo standard sedanjih naprav, ki je že sedaj visok, dodatno optimiran v smislu pasivne varnosti.

    2.11

    Jedrska fuzija. Glede na potrebno masno pretvorbo je jedrska fuzija najučinkovitejši proces, ki je potencialno uporaben na Zemlji. Fuzijski reaktorji so naprave za nadzorovano proizvajanje fuzijskih procesov in za izrabo pri tem sproščene energije in to kot stalno (15) delujoče elektrarne, predvsem za pasovno obremenitev. Kot gorivo bodo služili težki izotopi vodika (glej spodaj). Helij, koristno uporaben neškodljiv žlahtni plin (16), je „pepel“ iz fuzijskega reaktorja.

    2.12

    Vendar pa se pri fuzijski reakciji – ki poteka le takrat, ko prihaja med udeleženci v reakciji do trkov z zelo veliko hitrostjo (17) - sproščajo dodatni nevtroni, ki povzročajo radioaktivnost v stenah reaktorja (in lahko spremenijo njihove mehanske lastnosti). Zato je cilj ustreznih raziskovalno-razvojnih programov razvoj materialov, katerih radiotoksičnost (18) bo že po sto do v skrajnem primeru nekaj sto letih padla na raven radiotoksičnosti premogovega pepela in s tem bi med drugim lahko odprla možnost ponovne uporabe večjega dela teh materialov. Problem odlaganja bi se s tem odločilno zmanjšal.

    2.13

    Znanstveno-tehnični predpogoji za pridobivanje fuzijske energije so izjemno zahtevni. V bistvu gre za težavno nalogo, segreti plin, ki ga sestavljajo vodikovi izotopi (mešanica devterija in tritija) na temperaturo prek 100 milijonov stopinj (pri tem se spremeni v plazmo (19)), da pridobijo trkajoča jedra dovolj velike hitrosti, ki omogočajo zaželjene fuzijske procese. Poleg tega mora uspeti, da se ta plazma dovolj dolgo zadrži skupaj, pa tudi, da se pri tem nastala fuzijska energija odvede in izrabi.

    2.14

    Ti procesi potekajo v izgorevalni komori fuzijskega reaktorja, pri tem pa zaloga energije kontinuirano vpihovanega goriva (v elektrarni velikostnega reda nekaj gramov) brez dovajanja zadošča le za nekaj minut oddaje moči, tako da niso možni nezaželjeni odkloni moči. Poleg tega: prav dejstvo, da povzroči vsaka napaka ohladitev in ugasnitev „termonuklearnega“ izgorevalnega procesa (20), predstavlja dodatno inherentno varnostno prednost.

    2.15

    Zaradi teh inherentnih varnostnih vidikov, možnosti za drastično zmanjšanje dolgoživečih radiotoksičnih odpadkov - pri čemer produkti cepitve in dolgoživeče ter posebej nevarne komponente (aktinidi) pri fuziji sploh ne nastajajo - in skoraj neomejene zaloge virov, bi zato uporaba fuzijske energije postala zelo privlačna in odločilna sestavina oskrbe z energijo v prihodnosti in bi na ta način prispevala k rešitvi današnjih problemov.

    2.16

    Temu ustrezno je Odbor že v dosedanjih mnenjih opozarjal, da so raziskovalno-razvojne dejavnosti, usmerjene v izrabo fuzijske energije, zelo pomemben element prihodnje energijske politike in zgleden uspeh evropske integracije (21), zato bi morale biti deležne podpore evropskih okvirnih programov raziskav in razvoja oz. raziskovalnih in izobraževalnih programov EURATOM.

    3.   Dosedanji razvoj

    3.1

    Prva razmišljanja o miroljubni uporabi fuzijske energije so se pojavila pred slabimi 50 leti. Medtem, ko je bila tehnika uporabe fuzijskih procesov v orožju (vodikova bomba) v nekaterih državah že na voljo, pa se je zdel korak do miroljubne uporabe sicer zelo obetaven, vendar hkrati izredno težak in dolgotrajen.

    3.2

    To še posebej nazorno izražata dva citata iz tistega časa, ki se uporabljata še danes in označujeta že zgodaj spoznano polje napetosti med visokimi pričakovanji in najtežjimi fizikalnimi in tehničnimi problemi. Po eni strani je H.J. Bhabha v svojem otvoritvenem govoru na prvi ženevski konferenci o miroljubni rabi jedrske energije leta 1955 dejal: „I venture to predict that a method will be found for liberating fusion energy in a controlled manner within the next two decades. (22)“ Po drugi strani je R.F. Post leta 1956 v prvem preglednem članku (23) na temo fuzije, ki so ga odobrile ZDA, zapisal: „However, the tehnical problems to be solved seem great indeed. When made aware of these, some physicists would not hesitate to pronounce the problem impossible of solution (24).“

    3.3

    Retrospektivno lahko ugotovimo, da so bile že med različnimi tedanjimi zamislimi za uresničitev tudi nekatere zasnove tako imenovanega magnetnega zaprtja, ki so se medtem izkazale kot najobetavnejši postopek za izpolnitev zahtevanih pogojev. Vendar sta bila za to spoznanje potrebna naporen nadaljnji znanstveno-tehnični razvoj in optimiranje, ki so ju spremljale ovire in neuspehi. Pri tem gre za TOKAMAK (ruska okrajšava za toroidno (25) magnetno komoro) in za STELLARATOR. Oba postopka sta različici skupne temeljne zasnove, namreč s primerno strukturiranimi krožnimi magnetnimi polji zapreti vročo plazmo pod zahtevanimi pogoji.

    3.4

    Revolucionarno vlogo je pri tem odigral projekt Evropske skupnosti JET (Joint European Torus), ki je svojo tehnično rešitev (26) ponudil okoli dvajset let pozneje (27). JET v svoji eksperimentalni fazi ni le prvič dejansko dosegel potrebne temperature plazme, temveč je v devetdesetih letih - z uporabo fuzijskega procesa devterija s tritijem - na nadzorovan način sprostil omembe vredne količine fuzijske energije (okoli 20 Megajoulov na izvedeni eksperiment). S tem so že uspeli kratkoročno sprostiti iz plazme skoraj toliko energije, pridobljene v fuzijskem procesu, kot so je vanjo dovedli zaradi segrevanja.

    3.5

    Ta uspeh je omogočila združitev vseh sil v raziskovalnem programu Fusion, ki so ga izvedli v okviru programa EURATOM Evropske skupnosti. V njegovi mreži so bili pod skupno identiteto združeni različni laboratoriji držav članic, povezani z EURATOM-om s svojimi preizkuševališči in delovnimi prispevki, kot tudi s svojo udeležbo v projektu JET. Tukaj je šlo torej za zgodnjo uresničitev Evropskega raziskovalnega prostora in demonstracijo njegove zmogljivosti.

    3.6

    Tako je bila torej uspešno končana prva, odločilna etapa svetovnih raziskav fuzije in demonstriran fizikalni princip proizvodnje in magnetnega zaprtja fuzijske plazme.

    3.7

    Za ta napredek je bilo značilno zgledno globalno sodelovanje, ki so ga med drugim koordinirale organizacije, kot sta IAEA (Mednarodna agencija za jedrsko energijo) in IEA (Mednarodna agencija za energijo). Odločilen je bil predvsem prispevek evropskih raziskovalcev. Medtem, ko so vztrajno zasledovali zlasti ZDA, so danes prevzeli mednarodno priznano vodilno mesto.

    3.8

    Izhajajoč iz že skoraj 17 let stare pobude predsednikov Gorbačova in Reagana, pozneje pa tudi Mitteranda, je nastal načrt za razvoj, po možnosti pa tudi skupno gradnjo in upravljanje ITER (28), prvega poskusnega reaktorja s pozitivno energijsko bilanco plazme (t.j. iz plazme se sprosti občutno več energije iz fuzijskega procesa, kot se je vanjo dovaja) kot skupnega svetovnega projekta. ITER naj bi v merilu, relevantnem za elektrarne, pokazal, da je tehnično in znanstveno možno sproščanje koristne energije iz zlitja jeder s pomočjo goreče plazme.

    3.9

    Kot „gorenje“ (imenovano tudi „termonuklearno gorenje“) se pri tem razume stanje, v katerem energija, sproščena v fuzijskem procesu (natančneje: energija, ki jo prenašajo nastala helijeva jedra) bistveno prispeva k vzdrževanju potrebne, izredno visoke temperature plazme. Rezultati dosedanjih poizkusov so pokazali, da je to mogoče doseči šele z napravami zadostne - to pomeni elektrarni podobne - velikosti. To je pripeljalo do dimenzioniranja ITER.

    3.10

    S tem se program nahaja v prehodni fazi med raziskavami in razvojem, pri čemer teh dveh pojmov ni možno ostro razmejiti. Za doseganje ciljev ITER je namreč po eni strani treba dokončno raziskati nekatera fizikalna vprašanja, ki so dostopna le z dalj časa gorečo fuzijsko plazmo. Po drugi strani bodo potrebni tehnični sestavni deli (npr. zelo veliki supraprevodni magneti, izgorevalna (29) komora, odporna na plazmo, agregati za segrevanje plazme, itd.), ki bodo pozneje po podobni specifikaciji in v podobni velikosti potrebni za izdelavo delujočega reaktorja. To je tudi prvi korak od fizike k elektrarniški tehniki.

    3.11

    Izidi dejavnosti načrtovanja ITER po vsem svetu obstajajo v obliki konstrukcijskih podatkov in zajetne gradbene dokumentacije, kot tudi prototipov in preizkušenih modelov komponent. Temeljijo na izkušnjah in ekstrapolaciji vseh dosedanjih eksperimentov, ki jih navaja JET kot pojem ne le med evropskimi, temveč tudi med svetovnimi fuzijskimi programi.

    3.12

    Linearne izmere ITER (povprečni veliki premer obroča plazme 12 metrov, prostornina izgorevalne komore okoli 1.000 kubičnih metrov) bodo tako skoraj dvakrat tolikšne kot pri JET. ITER naj bi pri desetkratnem ojačanju moči (30) sprva proizvajal pri času gorenja vsaj 8 minut okoli 500 MW fuzijske moči (pri znižanem ojačanju moči pa pri praktično neomejenem času gorenja).

    3.13

    Stroški izgradnje ITER so ocenjeni na okoli 5 milijard evrov (31).

    3.13.1

    Pri gradnji ITER bi glavnina teh stroškov pritekla podjetjem, ki bi prejela dodatek za izdelavo in montažo različnih sestavnih delov poizkusne naprave. Bistveni delež Evrope pri gradnji ITER bi tako zagotovil evropski industriji pridobitev inovacijske moči in splošnih tehničnih izkušenj ter s tem služil ciljem Lizbonske strategije.

    3.13.2

    Že v preteklosti so številne osamosvojene poslovne dejavnosti fuzijskega programa koristile industriji (32). Pričakovati je, da se bo med gradnjo ITER ta pomembni stranski učinek pokazal v posebno velikem obsegu.

    3.13.3

    Med gradnjo ITER bi pomenili potrebni evropski izdatki (t.j. skupnosti in držav članic) za celoten fuzijski program manj kot 0,2 % stroškov končnih porabnikov energije v Evropi.

    3.14

    S partnerstvom ITER, ki so ga sprva sklenile Evropska unija, Japonska, Rusija in ZDA - slednje so iz njega tekom nadaljnjega spremenljivega razvoja (33) pred približno petimi leti izstopile, pristopile pa zopet leta 2003, in tem sta se pridružili Kitajska in Koreja - niso bili na ramena vseh velikih partnerjev porazdeljeni le stroški projektiranja, temveč je bilo tudi zagotovljeno, da so bili pri projektiranju upoštevani vsi razpoložljivi svetovni dosežki.

    3.15

    Poleg tega je bil s tem poudarjen pomen namere kot svetovnega projekta za rešitev svetovnega problema.

    3.16

    Tudi skupna gradnja in delovanje ITER bi za vse partnerske dežele pomenila odločilno rast znanja in tehničnih zmožnosti (k temu glej tudi poglavje 5), in sicer ne le z ozirom na nov energijski sistem, ampak tudi na vse splošne inovacije za vrhunsko tehnologijo.

    3.17

    Novost v razvoju tehnike bi vsekakor pomenilo, če bi napravo z namembnostjo ITER širom sveta zgradili le enkrat, če bi se torej pri tem koraku odpovedali razvoju oz. preizkusu konkurenčnih variant na enaki razvojni stopnji, kar se je vselej dogajalo npr. pri razvoju letalstva, vesoljske tehnike ali cepilnih reaktorjev.

    3.18

    Ta opustitev zaradi prihranka je morala biti zato podprta s posebej močnim spremljevalnim programom, ki je nudil prostor inovativnim zamislim in variantnim zasnovam za zmanjšanje tveganja (34), ki jih je bilo treba raziskati sprva v pomanjšanem merilu in posledično z nižjimi stroški.

    4.   Nadaljna pot do fuzijske elektrarne

    4.1

    Zbrani rezultati ITER, pričakovani približno 20 let po začetku gradnje, naj bi zagotovili temeljne podatke za projektiranje in gradnjo DEMO, prve demonstracijske fuzijske elektrarne, ki bi dobavljala elektriko. Tako bi se gradnja DEMO lahko začela v okoli dvajsetih do petindvajsetih letih.

    4.2

    Z današnjega vidika naj bi bilo možno snovanje fuzijskih elektrarn, ki bi jih odlikovale naslednje lastnosti:

    zagotavljanje električne energije v območju osnovne (pasovne) obremenitve in v velikosti blokov današnjih elektrarn, s tem tudi možnost proizvodnje vodika,

    urna poraba goriva (35) npr. bloka z močjo 1 GW (36) (električna zmogljivost): ca. 14 g težkega vodika (devterija) kot sestavnega dela okoli 420 kg naravne vode in ca. 21 g pretežkega vodika (tritija) izločenega iz 42 g (6) -Li kot sestavine okrog 570 g naravnega litija,

    zaloge goriva so razširjene po vsem svetu in zadoščajo daleč prek zgodovinskih časovnih obdobij (36),

    urna proizvodnja pepela v takšnem bloku: ca. 56 g helija (37),

    interni tokokrog (38) radioaktivnega tritija (razpolovna doba 12,5 let), ki se v ovoju (blanket) izgorevalne komore izloča iz litija.

    radioaktivnost, ki jo povzročajo nevtroni v materialu izgorevalne komore upade glede na izbiro materiala po sto do nekaj sto letih na raven radiotoksičnosti premogovega pepela.

    ni tveganja nekontroliranega odklona moči, gorivo se - podobno kot pri plinskem gorilniku – vpihuje od zunaj in zadošča po izklopu le še za nekaj minut izgorevanja,

    ni scenarijev nesreč, pri katerih bi se sprostilo toliko radioaktivnosti (prahu, tritija, itd), da bi bili potrebni evakuacijski ukrepi izven območja obrata,

    na podlagi inherentnih varnostnih značilnosti in nizkega deleža radiotoksičnih snovi z lahkim izločanjem tudi relativno omejena škoda pri terorističnih napadih,

    velikost zgradbe (prostornina) ustreza današnjim elektrarnam,

    struktura stroškov podobna, kot pri današnjih jedrskih elektrarnah: stroški sledijo predvsem iz investicijskih stroškov pri gradnji naprave, medtem ko stroški oskrbe z gorivom ne igrajo praktično nobene vloge.

    4.3

    Za razvoj DEMO je poleg osrednjih vprašanj, kot so energijski izkoristek ali procesi, ki omejujejo trajanje gorenja, ki naj bi bila raziskana in demonstrirana že v okviru ITER in zahtevnih postopkov, ki so že na voljo, ali pa jih je treba še nadalje razvijati, treba nadaljevati in okrepiti še tehnični razvoj na drugih pomembnih področjih.

    4.4

    Le-ta so povezana zlasti z internim tokokrogom goriva (izločanje in obdelava tritija), odvajanjem moči, obstojnostjo materialov pri obremenitvah s plazmo (interakcija plazmatske stene) in obstreljevanju z nevtroni, tehniko popravil, izpopolnitvijo daljinskega upravljanja in tehnikami za podaljšanje trajanja gorenja do stopnje popolnega neprekinjenega gorenja. Posebej pomembno nalogo, ki jo je treba zaradi dolgoročne preizkušenosti in preverjanja okrepljeno izvajati, predstavlja tudi razvoj primernih strukturnih materialov z nizko ali kratkotrajno stopnjo aktiviranja.

    4.5

    Vendar bi bilo napak domnevati, da bodo z DEMO-m končane vse raziskovalno-razvojne naloge. Tehnična zgodovina kaže, da sta se intenzivno raziskovanje in razvoj začela šele tedaj, ko je obstajal prvi prototip.

    4.5.1

    Zgodovina tehnike kaže tudi, da so bili prvi prototipi nove tehnologije pogosto šele neizpopolnjene robate naprave v primerjavi z elegantnimi stroji, ki so se nato postopoma razvili iz njih.

    4.5.2

    Do današnjega optimiranja dizelskih motorjev je prišlo šele sto let po njihovi iznajdbi. Tudi fuzijske elektrarne bo treba izboljševati, optimirati in prilagajati obstoječim zahtevam.

    5.   Vprašanje sedeža ITER

    5.1

    Trenutno obstaja na najvišji politični ravni spor glede lokacije za izgradnjo ITER med krajema Cadarache (39) v Evropi in Rokkasho-Mura (40) na Japonskem. Od njegovega izida sta odvisna tako finančna udeležba različnih partnerjev kot tudi oblika potrebnih spremljevalnih programov.

    5.2

    Pred ponovnim vstopom ZDA in pristopom Kitajske in Koreje v partnerstvo ITER ni bilo realnih dvomov o evropski lokaciji ITER, tudi zato, ker bi bila s tem najbolj zagotovljena uspešnost ITER, tako kot JET.

    5.3

    Sedaj pa je nastala nova situacija, v kateri se ZDA in Koreja zavzemajo za lokacijo Rokkasho-Mura na Japonskem, kljub jasnim in v veliki meri sprejetim tehničnim prednostim lokacije Cadarache. Ob takšni odločitvi o lokaciji bi Evropa izgubila svoj vodilni položaj in se z vsemi posledicami za raziskovalne ustanove in industrijo odpovedala plodovom dosedanjih naložb in dela.

    5.4

    Temu ustrezno Odbor priznava, pozdravlja in podpira sklep Sveta EU z dne 25./26. marca 2004, v katerem Svet poudarja, da soglasno podpira evropsko ponudbo za projekt ITER in v katerem poziva Komisijo k pospešitvi zadevnih pogajanj s ciljem, da bi se čimprej začela izvedba projekta na evropski lokaciji.

    6.   Povzetek in priporočila Odbora

    6.1

    Odbor zastopa stališče Komisije, da se v miroljubni rabi fuzijske energije potencialno skriva bistven prispevek k dolgoročni rešitvi oskrbe z energijo v smislu trajnosti, okoljske sprejemljivosti in konkurenčnosti.

    6.1.1

    Razlog za to so potencialne prednosti te tehnologije, ki ima prihodnost, namreč:

    Viri goriv deuterija in litija so – glede na zgodovinsko časovni prostor –neomejeno na razpolago.

    Ne prihaja do nastajanja klimatsko škodljivih plinov niti razcepnih produktov ali aktinidov.

    Inherentne varnostne lastnosti preprečujejo nenadzorovan odklon moči. (41)

    Radioaktivnost materialov izgorevalne komore lahko po sto do v skrajnem primeru nekaj sto letih upade na stopnjo radiotoksičnosti premogovnega pepela; s tem se problem odlaganja odločilno zmanjša.

    Zaradi zgoraj omenjenih lastnosti pa tudi nizkega deleža lahko hlapnih radiotoksičnih snovi bi se bilo tudi pri terorističnih napadih potrebno bati le relativno omejenih vplivov.

    6.1.2

    Fuzijska energija s svojim potencialom dopolnjuje zlasti potencial obnovljivih virov energije, vendar pa je njena prednost pred vetrno in sončno energijo v tem, da ni časovno odvisna od vremenskih razmer in letnega oz. dnevnega časa. To velja tudi glede razmerja med centralnimi in decentraliziranimi sistemi, ki je prilagojeno potrebam.

    6.1.3

    Zato se je Odbor že v več mnenjih opredelil za občutno in okrepljeno spodbujanje programa raziskav in razvoja fuzijske energije.

    6.2

    Odbor z zadovoljstvom ugotavlja, da je bila – pretežno s strani evropskega fuzijskega programa in njegovega skupnega eksperimenta JET - uspešno končana prva, odločilna etapa svetovnih raziskav fuzije, namreč demonstracija fizikalnega principa sproščanja energije z jedrsko fuzijo. S tem je bila ustvarjena podlaga za poizkusni reaktor ITER, v katerem naj bi prvič proizvedli in raziskali gorečo plazmo, ki bi oddajala občutno več energije, kot bi ji je bilo dovedeno.

    6.3

    Tako so dolgoletne raziskave in razvoj ter zato potrebne naložbe ob mednarodnem sodelovanju pripeljale do tega, da so projektantska dela in politične priprave za gradnjo in obratovanje poizkusnega reaktorja ITER – katerega dimenzije se že približujejo velikosti elektrarn - zrele za odločanje.

    6.4

    Odbor poudarja epohalni in vodilni prispevek evropskega fuzijskega programa, brez katerega še danes ne bi bilo projekta ITER.

    6.5

    Rezultati ITER naj bi zagotovili temeljne podatke za projektiranje in gradnjo DEMO, prve demonstracijske fuzijske elektrarne, ki bi dobavljala elektriko. Tako bi se gradnja DEMO lahko začela v okoli dvajsetih do petindvajsetih letih.

    6.6

    Odbor podpira Komisijo pri njenih naporih, da bi Evropo strateško pripravila na to, da bo lahko zasedla močan položaj tudi v fazi komercialne izrabe in skladno s tem že danes pospešeno usmerila dele programa za raziskovanje fuzije prek ITER v DEMO.

    6.7

    Za razvoj DEMO so potrebni odgovori na osrednja vprašanja, ki naj bi jih raziskali in demonstrirali že z ITER, vendar tudi nadaljnji napredek pri drugih pomembnih nalogah: primeri so optimiranje konfiguracije magnetov, razvoj materialov (npr. izboljšave pri eroziji, inducirani s plazmo, poškodbe zaradi nevtronov, pojemanje inducirane radioaktivnosti), tokokrog goriva, odjem moči, pogon toka plazme in krmiljenje njegove interne porazdelitve, izkoristek ter zanesljivost komponent.

    6.7.1

    Odbor opozarja, da bo tak nadaljnji napredek dosegljiv le s široko zastavljenim evropskim raziskovalno-razvojnim spremljevalnim programom, ki bo povezal države članice in bo zahteval mrežo fizikalnih in še zlasti tehničnih poizkusov, ki morajo biti na voljo v podporo in dopolnitev ITER.

    6.8

    Odbor je mnenja, da je izredno pomembno ohraniti sedanji zagon in se spoprijeti z izzivi takšnega znanstveno-tehnično zahtevnega in za dolgoročno oskrbo z energijo izredno pomembnega cilja s poudarkom, zavzetostjo in potrebnim vložkom sredstev. To je tudi resna obveza za uresničitev lizbonske in göteborške strategije.

    6.8.1

    Sem sodi dodelitev za nadaljnji uspeh potrebnih in zato občutno povečanih sredstev za energijske raziskave na splošno, vendar tu zlasti za fuzijski program, in izraba drugih možnosti za financiranje ITER v okviru prihajajočega sedmega okvirnega programa raziskav in razvoja ter programa EURATOM.

    6.8.2

    Sem sodi skrb za zadostno kadrovsko osnovo strokovnjakov za fiziko in tehniko, da bo za obratovanje ITER in razvoj DEMO na voljo dovolj evropskih strokovnjakov. Glede tega Odbor opozarja tudi na svoje nedavno mnenje posebej na to temo.

    6.8.3

    Sem sodi nadaljnje vključevanje visokih šol in raziskovalnih središč v omrežje: po eni strani zaradi izobraževanja znanstvenikov in inženirskega podmladka s potrebnimi specialnimi znanji, po drugi strani zaradi njihove udeležbe pri pojavljajočih se nalogah s svojim strokovnim znanjem in opremo, končno pa tudi zato, da delujejo kot vmesni člen do civilne družbe.

    6.8.4

    Končno sodi sem kot posebej pomembna naloga pravočasna skrb in zagotavljanje vse bolj potrebne udeležbe evropske industrije na tem področju raznovrstnega vrhunskega znanstveno-tehničnega razvoja. Medtem, ko je evropska industrija v dosedanjem fuzijskem programu prevzela predvsem vlogo dobavitelja visoko specializiranih in najbolj zahtevnih sestavnih delov, - pri čemer velja te bogate izkušnje negovati in ohraniti - naj bi se v obdobju približevanja uporabe fuzijskih reaktorjev postopoma vrasla v bolj odgovorno in soodločujočo vlogo.

    6.8.5

    Predvidena znatna investicijska sredstva za izgradnjo ITER in za razvoj DEMO, ki bodo pritekala industriji, bodo povzročila tako gospodarsko krepitev, kot tudi - še pomembneje - naraščanje usposobljenosti in inovativnosti pri oranju najbolj zahtevne tehnične ledine. To že razločno ponazarjajo raznovrstna osamosvojene poslovne dejavnosti iz dosedanjega fuzijskega programa.

    6.9

    Na mednarodnem področju je Evropa pred večkratnim izzivom: po eni strani velja ohraniti svojo vodilno vlogo v raziskavah fuzije, ne le nasproti močni raziskovalni dejavnosti ZDA, temveč tudi nasproti naraščajoči moči treh azijskih partnerjev v projektu ITER. Po drugi strani pa velja čimbolj ohraniti in graditi dosedanje mednarodno sodelovanje brez primere.

    6.10

    Skladno s tem Odbor podpira Komisijo v njeni nameri, da sprejme izziv. Svet, Parlament in države članice poziva, naj se pridružijo in vodilnega položaja Evrope na tem pomembnem področju ne spustijo iz rok. Vendar pa tu nastopajo problemi.

    6.11

    Pred ponovnim vstopom ZDA in pristopom Kitajske in Koreje v partnerstvo ITER ni bilo realnih dvomov o evropski lokaciji ITER, tudi zato, ker bi bila s tem najbolj zagotovljena uspešnost ITER, tako kot JET.

    6.12

    Sedaj pa je nastala nova situacija, v kateri se ZDA in Koreja zavzemajo za lokacijo Rokkasho-Mura na Japonskem, kljub jasnim in v veliki meri sprejetim tehničnim prednostim lokacije Cadarache. Ob takšni odločitvi o lokaciji bi Evropa izgubila svoj vodilni položaj in se z vsemi posledicami za raziskovalne ustanove in industrijo odpovedala plodovom dosedanjih naložb in dela.

    6.13

    Temu ustrezno Odbor priznava, pozdravlja in podpira sklep Sveta EU z dne 25./26. marca 2004, v katerem Svet poudarja, da soglasno podpira evropsko ponudbo za projekt ITER in v katerem poziva Komisijo k pospešitvi zadevnih pogajanj s ciljem, da bi se čimprej začela izvedba projekta na evropski lokaciji.

    6.14

    S tem povzetkom in poudarkom Odbor poziva Svet, Parlament in Komisijo, naj prevzamejo pobudo in izkoristijo resnično vse možnosti in po potrebi razvijejo nove strukturne zasnove mednarodne delitve dela, da bi ITER spričo njegove ključne vloge za razvoj pomembnega trajnostnega vira energije na vsak način lahko zgradili v Evropi.

    Bruselj, 30. junij 2004

    Predsednik

    Evropskega ekonomsko-socialnega odbora

    Roger BRIESCH


    (1)  Energija se ne porablja, temveč le spreminja in pri tem uporablja. To se dogaja s pomočjo ustreznih procesov pretvorbe, kot je npr. izgorevanje premoga, pretvorba energije vetra v elektriko ali cepitev jedra (ohranitev energije; E = mc2). Govorimo tudi o „oskrbi z energijo“, „pridobivanju energije“ ali „porabi energije“.

    (2)  Spodbujanje obnovljivih virov energije: Možnosti za delovanje in finančni instrumenti (CESE 94/2004), Predlog smernice Evropskega parlamenta in sveta o spodbujanju soproizvodnje električne energije in toplote na podlagi potreb po koristni toploti na notranjem trgu energije (CESE 279/2003), Osnutek predloga smernice (Euratom) Sveta za določanje temeljnih obveznosti in splošnih osnov na področju varnostni jedrskih naprav in Osnutek predloga smernice (Euratom) Sveta o odstranjevanju izrabljenih gorivnih elementov in radioaktivnih odpadkov (CESE 411/2003), Pomen jedrske energije za proizvodnjo električne energije CESE 317/2004.

    (3)  Zelena knjiga „O evropski strategiji za zanesljivost energetske ponudbe“ CESE 705/2001.

    (4)  Potrebe po raziskavah v zvezi z varno in trajnostno oskrbo z energijo, CESE 838/2002.

    (5)  Potrebe po raziskavah v zvezi z varno in trajnostno oskrbo z energijo, CESE 838/2002< točka 2.1.3 in naprej.

    (6)  Znamenje celotne problematike so bile dosedanje naftne krize (npr. 1973 in 1979), kot tudi sedanja polemika o dodeljevanju emisijskih certifikatov, ki označuje polje napetosti med ekonomijo in ekologijo.

    (7)  Citat iz CESE 838/2002, točka 7.4: „Zato odbor priporoča, naj Komisija pripravi strategijo za integrirane evropske energijske raziskave, iz katere bo izpeljan obširen prihodnji evropski program energijskih raziskav.“

    (8)  Na ta način je pričakovati, da bo grozeč primanjkljaj goriv nastopil prej.

    (9)  Pomen jedrske energije za proizvodnjo električne energije, CESE 317/2004.

    (10)  Atomi istega elementa, vendar z različno maso (različnim številom nevtronov v jedru atoma).

    (11)  Pomen jedrske energije za proizvodnjo električne energije, CESE 317/2004.

    (12)  Pri čemer mora biti samo fuzijski proces kratkotrajno prekinjen v približno enournih presledkih.

    (13)  Helij ima izredno stabilno jedro in je kemijsko inerten (odtod naziv „žlahtni plin“).

    (14)  Tipično 1000 km/s.

    (15)  Radiotoksičnost je merilo škodljivosti radionuklidov, ki zaradi učinka sevanja pridejo v človeški organizem.

    (16)  Pri teh temperaturah je plin popolnoma ioniziran (t.j. elektroni z negativnim električnim nabojem niso več vezani v ovoju atoma, temveč so prosto gibljivi, tako kot jedra s pozitivnim električnim nabojem) in je kot tak električno dobro prevoden medij, ki je med drugim lahko zaprt v magnetnem polju. To stanje imenujemo „plazma“.

    (17)  Razlaga procesa „termonuklearnega“ gorenja: glej 3.9.

    (18)  „Upam si napovedati, da bo v naslednjih dveh desetletjih odkrita metoda za nadzorovano sproščanje fuzijske energije.“

    (19)  Rev. Mod. Phys. 28, 338 (1956).

    (20)  „Vendar se zdijo tehnični problemi, ki jih je treba rešiti, resnično veliki. Nekateri fiziki bi probleme, ko bi se jih začeli zavedati, brez obotavljanja razglasili za nerešljive.“

    (21)  toroiden: obročast.

    (22)  Zasnovan po različici principa TOKAMAK.

    (23)  Z JET bi lahko uresničili tudi metodo, ki jo je napovedal Bhabha in potrdili njegovo napoved.

    (24)  Prvotno International Thermonuclear Experimental Reactor, danes se razume kot ime.

    (25)  „interakcija plazmatske stene“

    (26)  T.j. v fuzijski plazmi se proizvede desetkrat več (fuzijske) energije, kot ji je dovajamo od zunaj s pomočjo posebnih agregatov, kot so močni injektorji z nevtralnim curkom ali visokofrekvenčni oddajniki.

    (27)  Po COM (2003) 215 final: stroški ITER med njegovo konstrukcijsko fazo so ocenjeni na 4 570 milijonov evrov (denarna vrednost leta 2000).

    (28)  Glej npr. „Spin-off koristi zaradi raziskav in razvoja fuzije“, EUR 20229-Fusion energy-moving forward ISBN 92-894-4721-4 in brošuro „Making a difference“, Culham Science Centre, Abingdon, Oxfordshire OX14 3DB, U.K.

    (29)  Podrobna predstavitev zapletene in spremenljive politične zgodovine projekta na tem mestu zaradi pomanjkanja prostora ni mogoča.

    (30)  Tu je potrebno omeniti zlasti Stellarator.

    (31)  Za primerjavo: elektrarna na rjavi premog potrebuje tedaj okoli 1000 t rjavega premoga.

    (32)  1 GW (gigawat) je enako 1000 MW (megawatov)

    (33)  Litij je mogoče pridobivati iz določenih kamnin, iz slanice slanih jezer, iz geotermalnih in mineralnih vodnih vrelcev, iz vode, načrpane na naftnih poljih in iz morske vode. Z danes znanimi zalogami bi lahko pokrili desetkratne današnje svetovne potrebe po energiji tisočletja dolgo.

    (34)  Za primerjavo: elektrarna na rjavi premog enake moči izpusti tedaj okoli 1000 t CO2.

    (35)  Z izjemo prve polnitve, ki bi jo lahko pridobili npr. v cepitvenih reaktorjih, moderiranih s težko vodo (Kanada).

    (36)  Pri Aix-en-Provence, severovzhodno od Marseilla v Franciji.

    (37)  Na severu Japonske.

    (38)  oz. sproščanje energije/čas

    (39)  npr. CES 921/2001, točka 1.1 … „okrepljeno spodbujanje opcije jedrske fuzije“.

    (40)  Sporočilo Komisije Svetu in Evropskemu parlamentu - Raziskovalec v evropskem raziskovalnem prostoru: en poklic, različne možnosti kariere, INT/216.

    (41)  Kitajska, Japonska in (Južna) Koreja.


    Top