Nükleer Enerji ve Çevrecilik
Nükleer enerji çoğu zaman toplumun büyük kısmınca korkulan bir enerji türü olmuştur. Bunun en önemli nedenlerinden biri 1986 yılında Sovyetler Birliğinde gerçekleşen Çernobil Nükleer faciasıdır. Facianın üzerinden yıllar geçmesine rağmen çevreciler, her Nükleer Santral yapımına niyetlenildiğinde “Sonumuz Çernobil gibi mi olsun?” ,”Güneş, rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerjiler varken neden etrafa radyasyon saçan tesisler inşa ediyoruz?” şeklinde kaygılarını dile getirirler. Aslında gerçekte çevreye en büyük zararı kendilerinin verdiklerinin farkında değildirler çünkü nükleer enerji çoğu koşulda yenilenebilir enerjilerden çevreye daha az zarar verir ve yenilenebilir enerji kaynaklarından neredeyse 3 kat daha verimlidir. Gelin bunun nasıl olduğuna bir bakalım.
Nükleer Enerji Nedir ve Neden Daha Verimlidir ?
Nükleer enerji şu an günümüzde en çok kullanılan şekliyle zenginleştirilmiş uranyum yakıtının santrallerdeki reaktörlerde kontrollü bir şekilde bozunması sağlanıp, açığa çıkan enerjinin elektrik enerjisine çevrilmesiyle sağlanır. Nükleer enerji santralleri ortalama %93’lere varan kapasite faktörüyle çalışır. Kapasite faktörü, ortalama üretilen enerji miktarının teorik olarak üretilebilecek enerji miktarına bölümüdür. Kapasite faktörü güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi santrallerinde %24 civarlarındadır. Nükleer santrallerin işletme maliyetleri çok düşüktür. Tamamen otomatik olarak yönetilebilir ancak güneş ve rüzgar enerjisi santrallerinin sürekli bakıma ihtiyaçları vardır. Tipik bir 1000 megawattlık nükleer santral bir buçuk kilometrekarelik alana kurulabilir. Ancak tipik bir rüzgar santrali aynı enerjiyi üretebilmek için nükleer santrale göre 360 kat daha fazla alana ihtiyaç duyar. Farklı bir perspektiften bakarsak bir nükleer santralin üretebildiği enerjiyi 430 adet rüzgar türbini ancak üretebilir (kapasite faktörü dahil değil). Aynı durum güneş enerjisi için de geçerlidir. Bir nükleer santralin açığını kapatabilmek için 3 milyondan fazla güneş paneline ihtiyaç vardır. Nükleer enerji göz ardı edilemeyecek kadar ucuz ve verimlidir. (Uzmanlar için not: LCOE hesaplama standartlarına göre nükleer enerji MW/h başına yenilenebilir enerjilerden daha pahalıdır ancak hesaba katılmayan şey enerji talebinin sürekli olarak karşılanamamasıdır. Rüzgar veya güneş enerji santralleri sürekli stabil şekilde elektrik üretemez. Enerjinin depolanması zor ve pahalı olduğundan da pazarın enerji talebine doğru şekilde karşılık veremezler bunun sonucunda ortalamaya vurulduğunda daha pahalı üretim yaparlar. Öte yandan nükleer santraller üretim miktarını talebe göre çok rahat ayarlayabilir hiç depolanmaya gerek kalmadan santralden çıktığı gibi dağıtıma verebilir.)
Nükleer Enerji Çevreye Zararlı mı?
Çevrecilerin nükleer enerjiye karşı en büyük argümanlarından biri nükleer santrallerin etrafa radyasyon yaydığı ve ömrü dolan yakıt hücrelerinin nükleer atık olarak doğaya salınıp doğayı kirlettiği iddiasıdır. Öncelikle nükleer santrallerin etrafa yaydığı radyasyon değerleri yakıt hücrelerinin grafit kaplaması sayesinde göz ardı edilebilecek kadar küçüktür. Eğer nükleer santralin etrafında 80 km’lik bir yarıçapın içinde yaşıyorsanız, yıllık ortalama 0.01 milirem radyasyona maruz kalırsınız. Ortalama bir insan yılda 300 milirem doğal arkaplan radyasyonuna maruz kalır yani nükleer santrallerin yaydığı radyasyon miktarı doğal arkaplan radyasyonu karşısında göz ardı edilebilecek kadar küçüktür.
Nükleer santrallerin yakıtları 2 yılda bir değiştirilmesi gerekir. Bu çıkan kullanılmış yakıt santralden çıkarılmasına rağmen bozunmaya devam eder bu yüzden radyoaktif atık olarak adlandırılır. Çevrecilerin iddiası ise bu radyoaktif atıkların doğru bir şekilde saklanamadığı ve doğaya milyonlarca yıl zarar verdikleridir. Ancak Bu tür atıkları neredeyse doğaya hiç zarar vermeyecek şekilde saklamak mümkündür. Bu yakıtları saklamak için birçok yöntem vardır. En çok kullanılan yöntem ise cama dönüştürme yöntemidir. Bu yöntemle kullanılmış yakıt çubukları santralden çıkartılır ve bir kimyasal işleme tesisine gönderilir. Burada yakıt asit içinde çözülerek, ileride tekrar kullanılmak üzere uranyum ve plütonyumun %95’i ayrılır. Geriye kalan yüksek seviyeli atık silindir formunda cama dönüştürülür. Bu atık cam derinlere gömülmek üzere bir depoya götürülür. Bu depolar için yer altı suyu akışı olmayan veya çok az olan kaya formasyonlarının içleri seçilir. Yerdeki radyoaktif maddelerin harici olarak etkilenmeye yol açması çok daha küçük bir sorundur. Kaya ve toprak mükemmel kalkan maddelerdir ve atık gömülü kaldığı sürece bir tek radyasyon parçacığının yüzeye ulaşması düşünülemez, bunu her saniye bize çarpan doğal kaynaklı 15000 radyasyon parçacığı ile karşılaştırınız. Radyoaktivite yer altı suyu ile açığa çıksa bile, yeraltında akarsuda çözünmüş halde kaldığı sürece bu kalkan görevi gören maddeler etkilerini sürdürür. Eğer radyoaktivite, bir şekilde zemin yüzeyinde birikirse yağan yağmurlarla kısa sürede toprak içine tekrar girer. Radyasyonun büyük kısmı, bina malzemeleri, giysiler ve hatta hava tarafından soğrulur. Dolayısıyla zemindeki maddelere bağlı olarak, insan vücudu için çok az etkilenim söz konusu olacaktır.
Nükleer enerji kullanılan tüm yenilenemez enerji kaynaklarından daha temizdir. Örnek olarak birçok termik santraldeki en önemli kirlilik kontrolü olan duman arıtma tekniklerinin sağlık korunumuna çok az katkısı olması nedeniyle hava kirliliğinin sonucu her santral başına yılda 25 ölümdür. Nükleer atıklarda ise cama dönüştürülen atığı okyanusta rastgele yerlere atsak bile bu şekilde bir ortadan kaldırma yöntemiyle bir güç santralinde bir yılda üretilen atık milyonlarca yıl zarfında deniz ürünlerini kirletme yoluyla ortalama 0.6 ölüme neden olacak ve nükleer atık okyanus ekolojisine hiçbir zarar vermeyecektir. Varsayalım dünyanın tüm elektriği nükleer güçle üretilse ve tüm atık da okyanusa atılsa, deniz canlıları için söz konusu radyasyon dozu, bugün doğal radyoaktivite yüzünden var olan dozun %1’i oranında bile olmayacaktır. Bu şekildeki verilere rağmen çevrecilerin hala nükleer enerjiye karşıt olmasının tek nedeni olabilir.
Nükleer Santral Patlar mı ?
Şu ana kadar patlamış sayılabilecek 2 adet nükleer santral felaketi var: Fukushima ve Çernobil. Nükleer felaketler ne kadar birbirine benzese de felaketlerin sonuçları farklı olmuştur. Çernobil felaketinden başlarsak; şu an Ukrayna sınırları içerisinde olan Pripyat kasabasında nükleer santralde yapılan deneyler sırasında 4. reaktörde meydana gelen bir arıza nedeniyle nükleer çekirdekte erime gerçekleşti. Büyük bir patlamanın ardından 4. reaktörün çatısında yangın çıktı. Yangından yükselen radyoaktif kül atmosfere yayıldı. Böylece Pripyat başta olmak üzere geniş bir coğrafyaya yüksek derecede radyoaktif serpinti bulutu yayıldı. Serpinti bulutu Sovyetler Birliği’nin batısı ile buradan Avrupa’ya ve Karadeniz üzerinden Türkiye’ye sürüklendi. Birçok insanın ölümüne sebep oldu.
Kazadan birçok veri elde edildi. Öncelikle Çernobil’de kullanılan RBMK reaktörlerinin güvensiz olduğu kanısına varıldı ve birçok nükleer santral reaktör tiplerini değiştirdi. Ayrıca olayda birçok insan hatası da tespit edildi. Baş Mühendis Anatoly Dyatlov 10 yıl hapis cezasına çarptırıldı. Bu hatalar modern nükleer santrallerin otomatikleştirilmesi ve insan hatalarının azaltılması için birçok yeni çalışmaya yol gösterdi. Olayda Sovyet hükümeti de büyük oranda suçlu bulundu. Kâr amacı gütmeyen Sovyet Hükümeti nükleer santralinde yeterli eğitim almamış çalışanlar görev yapmaktaydı. Santral içinde patlamadan sonraki yüksek radyasyon seviyesini ölçmek için yeterli ölçüm aralığına sahip geiger sayacı bile bulunmamaktaydı. Hatta bu yüzden patlamadan birkaç saat sonra bile radyasyon seviyelerinin normal değerin biraz üstünde seyrettiği ve çekirdek erimesi gerçekleştiği halde ölçüm aralığı nedeniyle patlamada çekirdeğin zarar görmediği raporlandı. Çekirdek erimesi olduğu ve yangının radyoaktif parçacıklar saçtığı uzun bir süre basından saklandı. Yangını söndürmeye giden itfaiye erleri bilgilendirilmediği için patlamadan sonra etrafa yayılan yakıt çekirdeklerinden çıkan radyasyonun etrafa yayılmasını engelleyen radyoaktif grafit parçalarına yaklaştılar hatta onlara dokundular. Çoğu itfaiye eri radyasyon zehirlenmesinden dolayı birkaç gün içinde öldü. Sovyetler Birliği’nin kâr amacı gütmemesine rağmen tesiste her türlü masraftan kaçınıp felakete davetiye çıkardığını görebiliyoruz. Şimdi de kâr amacı güden Tepco şirketinin sahibi olduğu Fukushima santralinde yaşanan felakete bakalım.
Çernobil nükleer faciasında öğrendiklerimiz Fukushima faciasının kaderini büyük oranda değiştirdi. Fukuşima Nükleer Santrali kazaları 9.0 büyüklüğündeki 11 Mart günü olan 2011 Tōhoku depremi ve tsunamisi sonrasında meydana geldi. Honşu adası açıklarında meydana gelen bu deprem, Japonya’da büyük bir tsunamiye yol açtı. Tsunami elektrik şebekesine zarar verdi ve santralin jeneratörlerini su bastı. Bu da santralde bir elektrik kesintisine neden oldu. Bunu takip eden soğutma eksikliği santralde kısmi erime ve patlamalara neden oldu, altı reaktörün tamamında ve merkezi kullanılmış yakıt tankında sorunlar meydana geldi. Ancak santralin yapısı sayesinde patlayan nükleer yakıt çubuklarından çıkan radyasyon fazla yayılamadı. Eğitimli personel ve dikkatle tasarlanmış reaktör yapısı sayesinde Çernobil’deki gibi radyoaktivitenin yayılımına neden olan yangın çıkmadı. Fukushima felaketinin nedenlerinde hiçbir insan hatası ve tasarım hatası bulunmamaktaydı. Japonya’da sürekli olan depremler nedeniyle zaten santral depreme son derece dayanıklı yapılmıştı. Tsunamiler içinse 6 metrelik dalgalara dayanabilecek duvara sahipti fakat depremden sonra 14 metrelik dalgalarla karşılaşıldı. Bu beklenen maksimum değerin çok üstündeydi. Tamamen doğal bir felaket sonucu nükleer santralde sorun yaşandı. Fukushima felaketinin, Çernobil felaketinden en büyük farkı zararın çok az olmasıydı. Zarar yönünden bakılırsa bölgede yaşanan tsunami santral felaketinden kat kat daha fazla ölüme sebep oldu. Bölgedeki radyasyon seviyesindeki artış nedeniyle kanser vakalarında artış gözlemlenmedi. Çernobil nükleer felaketi sonrasında öğrendiklerimiz sayesinde büyük oranda zarar önlendi. Yine de Fukushima felaketinden de birçok veri edinildi. Örnek olarak Fukushima sayesinde santrallerin yedek güç jenaratörleri su geçirmez muhafaza içinde korunmaya başlandı.
Bu da gösteriyor ki nükleer santral güvenliği konusunda her kazada büyük gelişmeler kaydettik. İnsan hatası olasılığını düşürdük ve düşürmeye de devam ediyoruz. Artık nükleer santraller neredeyse insansız çalışabilecek kapasiteye ulaştı. Şu an sadece öngöremediğimiz doğal felaketlerden dolayı sorun yaşama şansımız var. Çernobil gibi büyük çaplı zarara neden olan felaket yaşama olasılığımız sıfıra çok yaklaştı. Özel enerji şirketleri her geçen gün bu enerji türünü daha ucuz daha verimli ve daha güvenli yapmanın yollarını buluyor.
Fakat hala aramızda” Bu riski almaya değer mi? Tüm dünyayı yenilenebilir patlama olasılığı olmayan verimsiz olsa bile tamamen temiz enerji türleriyle aydınlatalım daha iyi” diyenlerimiz olabilir. Ne yazık ki bu da araştırmalara göre teoride ve pratikte imkânsız görünüyor.
Asla Tamamen Yenilenebilir ‘Temiz’ Enerjiye Geçemeyeceğiz
2019 yapılan araştırmaya göre (kaynakçada 1. linkten okuyabilirsiniz) güneş enerji panellerinin ve rüzgar enerji türbinlerinin gelişim ivmesi aynı şekilde devam ederse ve dünyadaki enerji kullanım miktarı artışı da aynı şekilde devam ederse yüzde yüz yenilenebilir enerjiye geçip fosil yakıtlardan kurtulmamız ekonomik olarak imkansız. Yenilenebilir enerji sistemleri her yıl gittikçe artan enerji ihtiyacına yeterli olamıyor çünkü enerji üretim seviyeleri sürekli dalgalanıyor. Güneş panelleri gündüz tam kapasite çalışırken geceleri hiç enerji üretemiyor. Herhangi güneşi engelleyen bir bulut üretimi büyük oranda etkileyebiliyor. Öte yandan enerjiye en çok ihtiyaç duyulan zamanda yani geceleri güneş enerji sistemlerinden enerji alabilmek için elektriğin depolanması gerekiyor. Enerji depolama tesisi güneş enerjisi tesisinden kat kat pahalıya mal oluyor. Ayrıca enerjiyi depolamak alınan verimi azaltıyor. Rüzgâr türbinlerinde de benzer sorunlar var. Rüzgar hızı sürekli değiştiğinden alınabilecek maksimum enerji miktarı sürekli dalgalanıyor, bazen türbinler saatlerce enerji üretemiyor. Bu tür sorunlar verimi azaltıp fiyatı arttırıyor ve bu sorunlar talebe göre rahatça kontrol edilebilen nükleer ve fosil enerji kaynaklarını zorunlu kılıyor. Ayrıca yenilenebilir enerjilerin sürekli sağlanabilmesi için depolama tesisi kurulduğu zaman bu yenilenebilir enerjilerin çevreci olma özelliği ortadan kaldırıyor çünkü bataryalar zamanla değiştirilmesi gerekiyor ve bataryalarda kullanılan maddelerin geri dönüşümü çok zor. Aynı zamanda bu maddelerin yapımı çevreyi de kirletiyor. Bu veri de yenilenebilir enerjilerin her zaman temiz olamadığını gösteriyor.
Sonuç
Bu kadar veriye rağmen ülkemizdeki ‘çevrecilerin’ neden nükleer karşıtı olduğunu anlamak zor. Ancak nükleer enerji konu olduğunda insanların verimliliğinden değil de sürekli nükleer santrallerin güvenliği ve nükleer atıkların konuşulmasının büyük oranda çevrecilerin yanlış ve saçma propagandaları olduğunu düşünüyorum. Şu an ABD’nin 96 bin 553 megavat kurulu güce sahip 94 nükleer reaktörü var ancak ülkemizde sadece yapım aşamasında olan Akkuyu Nükleer Santrali var. Bu ekonomik olarak ve karbon emisyonları açısından büyük bir sorun teşkil ediyor. Ülkemizde şu an gerekli ortalama 95.890 MW gücün yüzde 80’i fosil yakıtlardan geliyor. Nükleer enerji üzerindeki mantıksız çevrecilik baskısı ortadan kalkarsa daha ucuz ve çevreci bir şekilde enerjimizi büyük bir oranda nükleer enerjiden sağlayabileceğimize inanıyorum
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119302144
https://www.energy.gov/ne/articles/3-reasons-why-nuclear-clean-and-sustainable
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119302144
https://www.nrc.gov/about-nrc/radiation/related-info/faq.html
Before It’s Too Late: A Scientist’s Case for Nuclear Energy- Bernard Cohen
https://web.itu.edu.tr/~mercimek/index_dosyalar/Page548.html
https://www.fmo.org.tr/wp-content/belgeler/fukushimaraporu.pdf
https://www.world-nuclear.org/information-library/economic-aspects/economics-of-nuclear-power.aspx
