Mix energetic mai verde, doar cu nuclear

Pe fondul evenimentelor internaţionale care afectează piaţa energetică, ofensiva susţinătorilor producerii de energie electrică din surse regenerabile de energie, în special fotovoltaic şi eolian, este reluată cu noi argumente, cu iz politic, omiţând constrângeri tehnice şi incidente care au directă legătură cu funcţionarea centralelor fotovoltaice.

Chiar dacă miza este o tranziţie energetică urgentă, nici un mix energetic naţional nu este evaluat funcţie de impactul real asupra mediului înconjurător. Analize realizate în Europa, dintre care cea mai completă este cea făcută de operatorul de transport francez - RTE denotă faptul că, indiferent de scenariul propus de RTE în orizontul anilor 2060, cel care presupune cota cea mai ridicată de energie nucleară afectează cel mai puţin mediul înconjurător.

Scenariile propuse de RTE, prin Programul multianual de energie, au fost analizate pe durata unui ciclu de viaţă a fiecărui astfel de scenariu, rezultatele fiind publicate în revista ştiinţifică Journal of Energy and Power Technology. Este cu atât mai interesant cu cât ipotezele de lucru şi datele de intrare pot fi utilizate şi în cazul altor state europene.

Întrebarea care se pune este: care este mixul de energie cel mai ecologic? Strategia energetică a României stabileşte nişte ţinte, termene de punere în funcţiune... Funcţie de obiective şi planificare, de mixul energetic propus, un kWh produs nu va avea aceeaşi amprentă asupra mediului.

Astfel, funcţionând normal, fără dezastre naturale sau alte calamităţi, energia nucleară are cel mai mic impact asupra mediului. Plecând de la o creştere graduală a consumului determinată de electrificarea unor sectoare şi domenii, cum ar fi transporturile, industria, încălzirea locuinţelor precum şi consumuri legate de dezvoltarea bazelor de date, putem imagina un scenariu în care nu implementăm noi capacităţi nucleare care să le înlocuiască pe cele actuale a căror funcţionare, probabil, va înceta în 2060-2070. Alt scenariu este cel în care ponderea energiei nucleare în mixul energetic creşte de la 18 - 20 % spre 50%, prin construirea de noi unităţi nucleare, hidroenergia are o creştere moderată iar centralele eoliene şi fotovoltaice au ponderi variabile în orice scenariu.

Pentru acelaşi nivel de consum de electricitate, scenariul fără unităţi noi nucleare necesită mai multă putere instalată, din 2 motive:

-în primul rând, pentru că centralele eoliene şi fotovoltaice nu pot fi programate, producţia lor depinzând de condiţiile meteo. De fapt, aceste centrale au un factor de capacitate destul de scăzut, vântul şi soarele nu le permit decât rareori o producţie la puterea instalată. De exemplu, o instalaţie fotovoltaică de 1kW va produce doar uneori, la această putere, vara, spre după-amiază dar în medie, într-un an, funcţionează la o putere de 150 W.

-al doilea motiv este legat de nevoia de stocare a acestei producţii intermitente, pentru a fi utilizată când este nevoie. Putem avea în vedere stocarea în baterii sau în hidrogen dar randamentele de conversie indică, în ambele variante de stocare, pierderi care trebuie compensate, ceea ce conduce, de asemenea, la necesitatea de a creşte capacităţile instalate.

Nu trebuie omis nici faptul că fabricarea şi reciclarea acestor mijloace de stocare înseamnă impact suplimentar asupra mediului înconjurător.

Nici faptul că, deşi tehnologiile de producere din surse eolian, fotovoltaic, hidro, nuclear nu emit sau emit foarte puţin poluanţi şi gaze cu efect de seră în timpul utilizării lor, totuşi, dacă eolianul şi nuclearul emit cca 12 g CO2/kWh, fotovoltaicul emite între 41 - 48 g CO2/kWh.

Dar, doar comparaţia din punct de vedere al emisiilor de carbon nu e suficientă: aceste surse de electricitate au impact asupra mediului înconjurător şi în procesul de construcţie a capacităţilor de producere şi pe toată durata de existenţă a acestora. Studiile arată că fotovoltaicul instalat la sol (trebuie făcută distincţie faţă de panourile solare instalate pe acoperişuri) necesită aceeaşi cantitate de beton ca o capacitate nucleară, cu o producţie de energie electrică egală. Agenţia Internaţională pentru Energie sublinia, în 2022, că panourile solare consumă o mare cantitate de aluminiu. De asemenea, pentru aceeaşi cantitate de energie produsă, se consumă mult mai mult oţel pentru tehnologia eoliană decât pentru nucleară.

O sinteză a studiilor de impact realizată, în 2021, pentru Comisia Europeană stabilea că energia nucleară are cel mai mic impact asupra mediului având în vedere mai multe criterii.

Foarte important, trebuie ţinut cont de durata de viaţă a mijloacelor de producţie. În general, se consideră că un baraj hidroelectric durează 80 de ani, o unitate nucleară - 60 de ani, un panou fotovoltaic - 30 de ani iar o turbină eoliană - 25 de ani.

Analiza duratei de viaţă este o metodă care permite evaluarea impactului asupra mediului începând cu etapa de extracţie a materiilor prime şi până la încheierea ciclului de viaţă. Această metodă utilizează baze de date internaţionale care permit cuantificarea consumurilor de materii prime, energie, suprafeţe, deşeuri rezultate. Astfel, printre cele 11 criterii evaluate se numără epuizarea resurselor, încălzirea climatică, diminuarea stratului de ozon, toxicitatea asupra omului, impactul asupra rezervelor de apă dulce şi marine, oxidarea fotochimică (legat de poluarea aerului), aciditatea şi eutrofizarea apelor.

Concluzia acestei metode de analiză este că fotovoltaicul este tehnologia cu cel mai mare impact asupra mediului faţă de hidroenergie care are cel mai mic impact. Aceste rezultate sunt legate de cantitatea de materiale utilizate şi de durata de viaţă a instalaţiilor/echipamentelor de producere a energiei.

Chiar dacă am ţine cont şi de anumite criterii de mediu specifice care ar putea schimba clasamentul tehnologiilor analizate şi am utiliza metoda ReCiPe, cel mai des aplicată, care evaluează 22 de criterii, fotovoltaicul întruneşte cele mai proaste scoruri pentru 18 criterii.

Nu trebuie însă înţeles că tehnologiile fotovoltaic şi eolian sunt inutile pentru tranziţia energetică: aceste surse regenerabile sunt foarte utile pentru că permit evitarea producerii de energie electrică din combustibili fosili poluanţi, mult mai mult decât aceste tehnologii pe care le-am analizat.

Mai mult, energie nucleară şi hidroenergia nu vor putea acoperi consumul pentru electrificare şi îndeplinirea ţintelor din PNIESC. În alegerea unui mix energetic pentru un viitor energetic care să se bazeze cât mai puţin pe combustibili fosili, energia nucleară este inevitabilă într-un mix cât mai verde posibil. Aşa cum arată rezultatele analizelor, cu cât ponderea nuclearului este mai mare în mixul energetic, cu atât scade nevoia de alte instalaţii şi tehnologii consumatoare de materiale şi este mai mic impactul asupra mediului.

De aceea, continuarea şi dezvoltarea programului nuclear românesc, ale cărui performanţe de până acum sunt incontestabile trebuie să fie o prioritate pentru autorităţi, companii şi societate în condiţiile în care securitatea şi siguranţa energetică trebuie să fie normalitatea, la fel cum am perceput-o şi până acum.