Аналітика

Які найбезпечніші та найчистіші джерела енергії?

Image by alandsmann from Pixabay

Енергія має вирішальне значення для прогресу людства, який ми спостерігаємо протягом останніх кількох століть. Як слушно стверджує Організація Об’єднаних Націй : «енергетика займає центральне місце майже в усіх серйозних викликах і можливостях, з якими сьогодні стикається світ».

Але хоча енергія приносить нам величезні переваги, вона не позбавлена і недоліків. Виробництво енергії може мати три негативні наслідки для здоров’я людини та навколишнього середовища.

По-перше, це забруднення повітря : щороку мільйони людей помирають передчасно внаслідок забруднення повітря. Викопне паливо та спалювання біомаси – деревини, гною та деревного вугілля – є причиною більшості цих смертей.

Друге – нещасні випадки. Сюди входять аварії, які трапляються при видобутку палива – вугілля, урану, рідкісних металів, нафти та газу. Сюди також входять аварії, які відбуваються під час транспортування сировини та інфраструктури, будівництва електростанції або їх обслуговування.

По-третє, це викиди парникових газів : викопне паливо є основним джерелом парникових газів, основною рушійною силою зміни клімату. У 2020 році 91% глобальних викидів CO 2 припадало на викопне паливо та промисловість.

Жодне джерело енергії не є повністю безпечним. Усі вони мають короткочасний вплив на здоров’я людини через забруднення повітря чи аварії. І всі вони мають довгостроковий вплив, сприяючи зміні клімату.

Але їхній внесок надзвичайно різний. Викопне паливо є найбруднішим і найнебезпечнішим у короткостроковій перспективі та виділяє найбільше парникових газів на одиницю енергії. Це означає, що тут, на щастя, немає компромісів: джерела енергії з низьким вмістом вуглецю також є найбезпечнішими. З точки зору як здоров’я людини, так і зміни клімату, не так важливо, чи ми переходимо до ядерної чи відновлюваної енергетики, важливо, щоб ми припинили покладатися на викопне паливо.

Ядерна та відновлювана енергія набагато, набагато безпечніша за викопне паливо

Перш ніж розглядати довгострокові наслідки зміни клімату, давайте розглянемо, як кожне джерело складається з точки зору короткострокових ризиків для здоров’я.

Щоб зробити ці порівняння справедливими, ми не можемо просто дивитися на загальну кількість смертей від кожного джерела: викопне паливо все ще домінує в нашій глобальній структурі електроенергії, тому ми очікуємо, що помре більше людей.

Натомість ми порівнюємо їх на основі розрахункової кількості смертей, які вони спричиняють на одиницю електроенергії. Це вимірюється в терават-годинах. Одна терават-година приблизно дорівнює річному споживанню електроенергії 150 000 громадянами Європейського Союзу.

Це включає смертність від забруднення повітря та аварії в ланцюзі постачання.

Подивімося на це порівняння на діаграмі. Викопне паливо та біомаса вбивають набагато більше людей, ніж ядерні та сучасні відновлювані джерела енергії на одиницю електроенергії. Вугілля, безумовно, найбрудніше.

Навіть тоді ці оцінки для викопного палива, ймовірно, будуть дуже консервативними. Вони базуються на електростанціях у Європі, які добре контролюють забруднення, і базуються на старіших моделях впливу забруднення повітря на здоров’я. Наприкінці цієї статті детальніше обговоримо, що глобальні показники смертності від викопного палива, виходячи з останніх досліджень забруднення повітря, ймовірно, будуть ще вищими.

На наші уявлення про безпеку ядерної енергетики сильно вплинули дві аварії: Чорнобильська в Україні в 1986 році та Фукусіма в Японії в 2011 році. Це були трагічні події. Однак у порівнянні з мільйонами, які щороку гинуть від викопного палива, остаточне число смертей було дуже низьким. Для розрахунку показників смертності, використаних тут, припустимо, що кількість загиблих у Чорнобилі становить 433 людини, а у Фукусімі – 2314.

Іншим джерелом, на яке сильно впливають кілька великомасштабних аварій, є гідроенергетика. ЇЇ рівень смертності з 1965 року становить 1,3 смерті на ТВт-год. У цьому показнику майже повністю домінує одна подія: провал дамби Баньцяо в Китаї в 1975 році. У результаті загинуло приблизно 171 000 людей. В іншому випадку гідроенергетика була дуже безпечною, рівень смертності становив лише 0,04 смертності на ТВт-год, що можна порівняти з ядерною, сонячною та вітровою.

Нарешті, у нас є сонце та вітер. Рівень смертності від обох цих джерел низький, але не нульовий. Невелика кількість людей гине внаслідок аварій у ланцюгах постачання – починаючи від зіткнення гелікоптера з турбінами; пожежі під час монтажу турбін або панелей; нещасні випадки на морських вітрових установках.

Люди часто зосереджуються на незначних відмінностях у нижній частині діаграми – між ядерною, сонячною та вітровою. Це порівняння є помилковим: невизначеність навколо цих значень означає, що вони, ймовірно, збігаються.

Ключове розуміння полягає в тому, що всі вони набагато, набагато безпечніші за викопне паливо.

Атомна енергія, наприклад, призводить до 99,9% менше смертей, ніж буре вугілля; на 99,8% менше, ніж вугілля; на 99,7% менше, ніж нафта; і на 97,6% менше, ніж газ. Вітер і сонце так само безпечні.

Перегляд рівня смертності від енергетики в перспективі

Розгляд смертності на терават-годину може здатися абстрактним. Давайте спробуємо розглянути це в перспективі.

Давайте розглянемо, скільки смертей спричинить кожне джерело для середнього міста з населенням 150 000 людей у Європейському Союзі, яке, як вже казали раніше, споживає одну терават-годину електроенергії на рік. Назвемо це місто «Євровіль».

Якби Євровіль був повністю живлений вугіллям, ми очікували б, що щонайменше 25 людей щороку передчасно помирають від нього. Більшість із цих людей загинули б від забруднення повітря.

Ось як Євровіль, що працює на вугіллі, можна порівняти з містами, які живляться повністю від кожного джерела енергії:

  • Вугілля: щороку передчасно помирає 25 осіб;
  • Нафта: щороку передчасно помирає 18 людей;
  • Газ: щороку передчасно помирає 3 людини;
  • Гідроенергетика: в середньому на рік помирає 1 людина;
  • Вітер: У середньому за рік ніхто не помре. Рівень смертності 0,04 смерті на терават-годину означає, що кожні 25 років помирає одна людина;
  • Ядерна: в середньому за рік ніхто не помре – лише кожні 33 роки хтось помре.
  • Сонячна: У середньому за рік ніхто не помре – лише кожні 50 років хтось помре.

Найбезпечніші джерела енергії є також найчистішими

Доброю новиною є те, що немає компромісу між найбезпечнішими джерелами енергії в короткостроковій перспективі та найменш шкідливими для клімату в довгостроковій перспективі. Вони є одним і тим же, як показано на діаграмі нижче.

На діаграмі ми маємо те саме порівняння смертності від нещасних випадків і забруднення повітря, яке ми щойно розглядали. Праворуч ми маємо кількість парникових газів, які викидаються на одиницю виробництва електроенергії.

Рівень смертності вимірюється на основі смертності від нещасних випадків і забруднення повітря на терават-годину (ТВт-год) електроенергії.

Джерело: Markandya & Wilkinson (2007); Sovacool та ін. (2016); UNSCEAR (2008; & 2018)

Це не лише викиди від спалювання палива, а й від видобутку корисних копалин, транспортування та обслуговування протягом усього терміну експлуатації електростанції. 

Вугілля, знову ж таки, є найбруднішим видом палива. Воно спричиняє викиду набагато більше парникових газів, ніж інші джерела – у сотні разів більше, ніж ядерне, сонячне та вітрове.

Нафта і газ також набагато гірші за атомну та відновлювану енергію, але меншою мірою за вугілля.

На жаль, у світовій структурі електроенергії все ще домінують викопні види палива: на вугілля, нафту та газ припадає близько 60%. Якщо ми хочемо зупинити зміну клімату, перед нами є чудова можливість: ми можемо перейти від них до ядерної та відновлюваної енергетики, а також зменшити смертність від аварій і забруднення повітря як побічний ефект. 

Цей перехід не тільки захистить майбутні покоління, але й принесе величезну користь для здоров’я нинішнього.

Back to top button