Nükleer Santraller - Teknoloji

Elektrik tüketiminden tasarruf edilmesi için sık sık uyarılar yapılır; kömür santrallerinin ve benzeri tesislerin daha az sera gazı salması amaçlanır. Ancak geçmiş yıllara bakıldığında elektrik tüketimi durmaksızın artmıştır. Fabrikalar elektrikle çalışır, binlerce metroyu, hızlı treni elektrik hareket ettirir. Tesla gibi otomobiller bile artık elektrikle çalışıyor ve elektrikli araçlar hızla yayılıyor. Bitmedi; gelecekte daha da otomatize eşyalarımız olacak. Robotların yetenekleri ve kullanım alanları artacak. Evlerimize girecek robot hizmetçiler artık hayal değil; dolayısıyla bu mekanik yardımcıların sayısı hızla artacak. Tüm bunlar elektrik kullanımını artıracaktır.

TÜRBİNLERİN SINIRLARI

Şimdi yenilenebilir enerji kaynaklarının gözdesi olan rüzgar türbinlerini bu tabloyla birlikte düşünelim. Bilgisayar işlemcilerindeki transistörlerin küçültülmesinde fiziksel sınırlara yaklaşıldığını, dolayısıyla bir süre sonra daha hızlı bilgisayarlar üretilemeyecek teorisi vardır. Acaba teknolojinin gelişmesindeki asıl yeni sınır, rüzgar türbinlerinin bu verimsizliği mi olacak? Çünkü sınırlı üreteceği elektriği mümkün olduğunca tutumlu kullanmak gerekecek! Elektrik arzı yetmediği takdirde yeni teknolojilere yatırım yapmanın da hiçbir anlamı kalmayacaktır. Çünkü o teknolojileri çalıştırmak mümkün olmayacaktır.

Yıllar geçtikçe elektrik tüketimi katlanarak artacak! Kömür santrallerinin yerini ancak nükleer santrallerle doldurarak küresel ısınmanın engellenmesine gerçek anlamda katkı yapabiliriz. Nitekim Fransa 8.000’den fazla rüzgar türbiniyle sadece 22 GW civarında kapasite üretebiliyor. Bu, modern bir sanayi ülkesi için kesinlikle yetersiz kalırdı. Buna karşılık aynı Fransa, yalnızca 57 nükleer santraliyle yaklaşık 61 GW temiz elektrik üretebilmektedir!

Özellikle çevrecilerin nükleer santralleri lanetlemesi son derece çarpıcıdır. Termik santraller atmosfere tonlarca sera gazı püskürtür. Hidroelektrik santralleri doğayla barışık görünüyor. Aslında kilometrekarelerce alanı suya gömer ve yerel ekosistemi kökünden sarsar. Oysa ironik bir şekilde, gerçek anlamda çevrecilerin "tarafında" olan biricik ana enerji kaynağı nükleer santrallerdir. Kömür santralinden çok daha az yer kaplar ve çevreyle tek fiziksel ilişkisi bacasından saldığı zararsız "su buharı"dır!

ABD’nin devasa uçak gemileri denizin ortasında aylarca kalabilir. Mürettebatına konforlu bir yaşam ortamı sağlar. Yakıt azaldığı için karaya ulaşmak zorunda değildir. Çünkü bu gemilerin yakıt endişesi yoktur; taşıdıkları yakıt yıllarca yetebilecek kapasitededir. Bu muazzam enerji, geminin içinde neredeyse hiç yer kaplamayan küçük bir nükleer santralden elde edilir. Bu reaktör yalnızca gemiyi hareket ettirmekle kalmaz, aynı zamanda bir şehrin nüfusuna eş değer personelin tüm elektrik ihtiyaçlarını da kusursuzca karşılar. Savaş gemilerindeki bu teknoloji bile tek başına, nükleer santrallerin ne denli eşsiz bir verimliliğe sahip olduğunu gözler önüne sermektedir!

Bill Gates yurt dışına yatırım konusunda “gelecek yıllarda satışların artacağı yerlerin gelişmekte olan ülkeler olacağını, çünkü bunların stoklarında pek bilgisayar olmadığından ABD ve Avrupa’da olduğundan daha büyük işler yapılabileceğini” belirtmiş. Başka şirketler de aynı fikirde olacaktır. Çin’e gidiyorlar. Sanayisi gelişmekte olan ülkelerin elbette elektrik tüketimi de artıyor. Hiç nükleer santrali olmayan ülkeler nükleer enerji şirketlerinin yeni müşterileri oluyor. Fransa elektriğinin 4/5’ini zaten nükleerden üretip ucuza sunuyor. Artık yeni bir tanesini sipariş etmemesi anlaşılmaz değildir. Çünkü ihtiyaç duymuyor. Nükleer santrallerin iyi tarafı bu zaten; yetmiyor olsaydı bir üstünlüğü olmazdı!

TEHLİKELER

“Nükleer santral tehlikelidir; patlayabilir, radyasyon sızdırabilir” önyargısı kolay yayılmıştır. Oysa geçmişte yaşanan acı tecrübelerden sonra nükleer mühendislikte güvenlik standartları en üst seviyeye çıkarılmıştır. İlk dönemdeki bazı Doğu tipi reaktörlerde koruma kabuğu eksikliği veya yetersizliği büyük sorunlar yaratmışken; Batı ülkeleri daha 1950'lerden itibaren çok katmanlı koruma sistemleri, yedek soğutma kanalları ve uçak çarpmalarına dahi dayanıklı kalın beton kubbeler standart hale getirmiştir. Bugün modern reaktörlerde, çekirdek erimesi gibi en aşırı senaryolarda bile radyoaktif maddelerin dışarı sızmasını önleyen "çekirdek tutucu" gibi ek güvenlik katmanları mevcuttur.

Columbia uzay mekiği atmosferde yandı. Maalesef içindeki astronotlar canını kaybetti! Bazen fark edilmeyen ayrıntılar, eksik hesaplar, bazen de şanssızlık büyük dramlara neden olur. Ama hiç kimse çıkıp "Uzay yolculuğu çok tehlikelidir, bir daha asla uzaya mekik gönderilmesin" gibi bir tepki göstermedi; çünkü böyle bir yaklaşım abartılı bir duygusallığın ürünü olurdu. Eğer yaşanan acı deneyimlerden dersler çıkarılıp iyileştirmeler yapılmasaydı, bugün hâlâ taş devrinde olurduk.

Şöyle varsayımsal bir örnek konuyu çok daha iyi açıklayacaktır: Diyelim ki gelecekte güneş pilleri günümüzdeki verimsizliğini geride bıraktı ve güneş enerjisinden çok yüksek verimle yararlanmanın bir yöntemi bulundu. Fakat bir süre sonra, bu enerjinin depolanmasının son derece riskli olduğu ve olası bir kazada devasa bir patlamaya yol açabileceği fark edildi. O yıllarda çıkıp "Güneş enerjisi çok tehlikeliymiş, hemen vazgeçelim" şeklindeki bir kampanya acaba kaç taraftar toplayabilirdi? Muhtemelen pek yayılmazdı, değil mi?

Terslikler karşısında toptan vazgeçmek yerine önlemler alınır, sistem güvenli hale getirilir. O halde nükleer enerji konusunda da öngörülebilen tüm risklere karşı en sıkı tedbirleri alarak bu muazzam güçten yararlanmaya devam etmek çok daha akılcı ve mantıklı değil mi!

ATIKLAR

1000 MW gücündeki kömür santrali yılda 6,5 milyon ton karbon-dioksit atık üretir. Nükleer santral yakıt olarak uranyum-dioksit kullanır. 1000 MW eş güçteki santral yılda yaklaşık 30 ton yakıt kullanır. Yıl sonunda bu kadar atık olur. Yakıtın yoğunluğu yüksektir. Sadece 7,3 metreküp hacim kaplar! Kömür santraliyle kıyaslandığında 250-300 bin kere daha az kütlede atık bırakır; bu atık 70-80 milyon kez daha az yer kaplar! Santraller, 50 yıllık ömürleri boyunca biriktirecekleri atığı alacak havuzlarıyla birlikte yapılmaktadır. ABD’de, şimdilik gömerek jeolojik tasfiye edilmesi görüşü ağır basmaktadır. Atık %96,4 değerli uranyum ve plütonyum içermektedir. Fransa başta bazı Avrupa ülkeleri ve Japonya atığı işleyerek bu maddeleri tekrar kazanmakta ve bunu yakıt olarak yeniden kullanmaktadır. Sanki kendi kendini yenileyen kusursuz bir döngü gibi değil mi!

Ama yine de atığın işgal edeceği yer soru işaretlerine neden oluyorsa şu örnek yeterli olabilir: Türkiye’nin tükettiği elektriğin tamamının nükleer santrallerden sağlandığını varsayalım. 1.200 MW gücünde 35 nükleer santral yeterli olacaktır. Bunlar 20 yıl boyunca çalıştıklarında biriktirecekleri atık yaklaşık 4000 metreküp yer tutar. Yani bu devasa sürenin sonunda ortaya çıkan tüm atık, standart olimpik ölçülerde ve 10 metre derinliğindeki tek bir havuza rahatlıkla sığardı!

“Batı ülkeleri yeni nükleer santraller yapmaktan vazgeçti; çünkü atık tasfiyesi sorunu var, elektrik maliyeti yüksektir” gibi savlar yayılmış durumda. ABD yıllarca 103, Fransa 59 tane yaptıktan sonra şimdi mi yanlış yolda olduklarını anladır? Bu mühendislik öngörüsüyle nükleer reaktör yapacak bilgiye erişmeleri bile hayret verici! Elbette ne yaptıklarını çok iyi biliyorlardı. Savlar yanlış. Örneğin ABD, üreticilerden kWh başına 0,1 cent alarak jeolojik tasfiyesi için yeterli finansmanı sağlamaktadır! Bu arada çok daha yakında, önümüzdeki yüzyılda sorun olacağı saptanan kömür, doğalgaz atıklarını tasfiye edememenin maliyeti ne olacak!

DOĞAL ENERJİ

Bazı insanlardaki doğallık takıntısı ilginçtir. Nükleer enerji "doğal değildir" şeklinde eleştirilir. İnsanlar tarım yapmayı ilk öğrendiklerinde artık neyin yetişeceğine kendileri karar verir oldular. O dönemde sadece kendiliğinden yetişmiş sebzelerin, meyvelerin yenmesi için mücadele etmiş muhalifler olmuş mudur acaba? Alışılagelmişin dışındaki bu tarım yöntemi onlara hiç doğal gelmemiş olabilir. Acaba mağaralardan çıkıp taş evler yapılmaya başlanmasını da doğal bulmayıp garip karşılayan insanlar olmuş mudur? Güneş enerjisi "doğal enerji kaynağı" olarak bilinir. Güneş enerjisini oluşturan şey atomların çekirdek tepkimeleridir. Nükleer enerji de temelini atomların çekirdek tepkimelerinden alır. Yani nükleer enerji de tıpkı güneş enerjisi gibi doğaldır; doğal fizik yasalarının bir sonucudur. Nükleer enerjide doğaüstü bir fizik işlemez yani!

Nükleer santralden söz açıldığında onun alternatifiymiş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına sarılan romantiklerin fikirleri sorulduğunda, çoğunun aslında görüntü kirliliğini de dert ettiği görülür. Şimdiden çatılardaki antenler ve güneş ısıtma sistemleri bile bu şekilde etiketleniyor. Acaba bu çevre savunucuları, tek bir nükleer santralin yerine arazileri kaplayan on binlerce güneş paneline gerçekten katlanabilecekler mi? Ya da binlerce rüzgar türbininin yaratacağı gürültü kirliliği bir süre sonra da hoş karşılanmaya devam edecek mi dersiniz?

Zamanında batı ülkelerinde kömür ve petrol santrallerinin yapımlarının sürdürülmesi nükleer santrallerin geliştirme çalışmalarına sekte vurmadı. Neden nükleer santrallerle ihtiyacı karşılamak, güneş enerjisi verimini arttırma çalışmalarını zora soksun.

ABD Nükleer Enerji Enstitüsü (NEI) verilerine göre, ABD’deki mevcut santrallerin kWh başına ortalama elektrik üretim maliyetleri nükleer enerjide yaklaşık 3,6 cent seviyesindedir. Doğalgaz ve kömür maliyetleri piyasadaki dalgalanmalara göre değişkenlik gösterirken, petrol kökenli üretim maliyeti en yüksek seviyeyi korumaktadır. Öte yandan Fransa, uluslararası konsorsiyumun desteğiyle dünyanın ilk ticari ölçekli füzyon reaktörü olan ITER projesinin inşaat ve montaj süreçlerini sürdürüyor. Güneşteki tepkimelerin aynen taklit edileceği bu teknoloji sayesinde, gelecekte çok daha ucuz, temiz ve yüksek miktarda enerji elde edilmesi hedefleniyor.

Nükleer enerji lobileri var. Nükleer enerji karşıtları, bu lobilerin yarattığı bilgi kirliliğine karşı tamamen bağışık olduklarına inanırlar. Oysa toplumun nükleer enerjiye duyduğu "doğal" antipati sayesinde, nükleerin en büyük rakipleri olan fosil yakıt lobilerinin işi epey kolaylaşıyor.

Bu makale hazırlanırken NükTe'den de yararlanılmıştır.

Bunlar da İlginizi Çekebilir:
Nükleer enerji fosil yakıtlardan kurtulmak için en iyi umudumuz – Konferans
Nükleer Enerjiyle Yolculuk – Teknoloji
Nükleer Enerjiyle Uzay Yolculuğu - Teknoloji