Maailma energiavajadused kasvavad kiiresti. Lisaks Ameerika Ühendriikidele on energiagigantideks tõusnud Hiina ja India. Praegu on maailma elektrijaamade koguvõimsus umbes 14 triljonit vatti: 33 protsenti elektrienergiast saadakse naftast, veerandi jagu söest, viiendik gaasist, seitse protsenti tuumaenergiast, viisteist biomassist ja hüdroelektrijaamadest ning pool protsenti tuulest, päikesest ja maasisesest soojusest. Isegi parima tahtmise juures ei suudeta rohelisest energiast saadavaid võimsusi oluliselt suurendada, nafta ja gaasi varud on aga piiratud.
Mida siis oleks tark teha, kuidas talitada? REIN VESKIMÄE palus neile ja mitmetele teistele küsimustele vastata akadeemik Anto Raukasel.
Kõigis maailma riikides on hakatud aru saama, et ainus päästja on tuumaenergeetika. Isegi seni kahelnud riigid, nagu Rootsi ja Saksamaa, kavandavad tuumajaamade võrgu laiendamist. Hinnangute kohaselt kasvab maailma tuumajaamade koguvõimsus 2004. aasta 387 gigavatilt 2025. aastaks saja gigavati võrra. Tänases maailmas on umbes 6,4 miljardit inimest ja elektrit vajatakse 15 000 teravatt-tundi (TWh) aastas. Aastal 2030 elab maailmas 8,2 miljardit inimest ja elektrinõudlus kahekordistub – 30 000 TWh aastas.
Energiavajadus kasvab ka Eestis, ja seda üsna kiiresti, 4–6 protsenti aastas. 2015. aastani vajalik elektrijaamade võimsus on 2175 megavatti, millele lisandub reserv 10–20 protsendi näol. Kokku teeb see siis ligikaudu 2500 MW. See võimsus on täna tagatud, sest Narva jaamade kasutusvõimsus on praegu 2230 MW. Kui aga nendes tuleb sulgeda tolmpõletuskatlad, muutub olukord enam kui keerukaks, sest koos renoveeritavate plokkidega jääb kasutusvõimsuseks vaid 1030 (430+600) megavatti.
Juurde võivad tulla koostootmisjaamad ja pisut energiat saame ka taastuvatest energiaallikatest, kuid puudujääk on ilmne. Millega seda katta?
Vabariigi valitsus ja Eesti Energia on ette võtnud riskantse plaani panustada Ignalina tuumajaama ehitusse, mis on ilmselt ebamõistlik paljudel põhjustel. Kõigepealt pole leedulased usaldusväärsed partnerid ja see on selgeks saanud juba toimunud eelläbirääkimiste käigus. Teiseks, me kõneleme energeetilisest julgeolekust ja vabariigi energiavajaduste katmisest eelkõige sisemaiste energiaallikate baasil, kuid samal ajal kavandame Eesti kõigi aegade suurimat ja seejuures läbimõtlematut välisinvesteeringut. Peaminister Andrus Ansip ja Eesti Energia juhtkond on Eesti rahvast süstemaatiliselt petnud nn tasuvusuuringuga, mis pidavat tõestama hiigelinvesteeringute põhjendatust. Tegelikult tõelist tasuvusuuringut ei ole ja ei saagi olla, sest kõik arvestuslikud näitajad (jaama võimsus, reaktorite tüübid ja maksumus, jaama ehituslik maksumus jpm) on veel täiesti lahtised. Ulmejuttude valdkonda kuulub ka väide, et Eestile ei teki mingeid kohustusi tuumkütuse ostu ja transpordi, põletamise ohutuse ja jäätmete ladustamise ning matmise eest. Kõige murelikumaks teeb aga fakt, et alates 2012. aastast on energiaturg vaba ja Ignalinast saab energiat see, kes rohkem maksab. Poola turg on aga põhjatu ja ega Leedu endagi vajadused pole väikesed.
Teie, Anto Raukas, olete juba mõnda aega väitnud, et oma tuumajaama rajamine on palju otstarbekam ja see ei tuleks ka oluliselt kallim osalemisest Ignalinas.
Nii see on. Jaam oleks aga täielikult meie kontrolli all. 600-megavatine tuumajaam annaks vajaliku baasenergia ja teised energialiigid kataksid tippkoormuse. Esialgu oleks mõeldav ka väiksema, 600 MW võimsusega jaama ehitamine, millele hiljem lisanduks teine samalaadne. Sõsarjaama ehitamine tuleks eelmisest umbes veerandi jagu odavam. Olen oma kavast rääkinud paljudes auditooriumides ja saanud valdavalt tugeva toetuse osaliseks. Ja ega ma ka teravatest küsimustest pole kunagi pääsenud.
Kui juba Horisondi huviorbiiti sattusite, siis ei pääse nendest ka nüüd. Kõigepealt: kust võtab Eesti tuumajaama käivitamiseks ja töös hoidmiseks vajalikud spetsialistid?
Väide, nagu oleks Leedus olemas piisav kompetents ning Eestis see täielikult puudub, on eksitav. Esiteks oleme Euroopa Liidu liikmesriik ja me ostame jaama koos seda käivitavate spetsialistidega. 1990. aastate alguses sõitis minister Arvo Niitenbergi suunamisel aastaks teisele poole ookeani stažeerima 16 noort spetsialisti, kellest osa on veel piisavalt heas vormis. Tallinna Tehnikaülikoolis on kogu aeg loetud tuumaenergeetikaalast kursust ja üldpildi saavad ka Tartu ülikooli füüsikud, keda on võimalik saata täiendõppele. Meil on piisavalt aega, et saata noori magistrantuuri Soome, Rootsi, Kanadasse või Prantsusmaale. Pärast kodumaale naasmist on nende ettevalmistus ilmselgelt parem kui Ignalina veteranidel.
Te kõnelete, et nafta ja gaasi varud on piiratud, aga kas siis radioaktiivsete mineraalide varud ei ole piiratud? Eesti ajakirjanduses on korduvalt kõneldud, et maailma uraanivarud lõpevad juba aastal 2015.
Siin on tegemist asjatundmatusega. Enamik poliitikuid ja ajakirjanikke ei oska vahet teha varutüüpide vahel ning kasutab oma kirjutistes ja sõnavõttudes juhuslikke arve. Uurimisastme alusel eristatakse tööstuslikke ehk tarbevarusid, perspektiivseid ehk reservvarusid, prognoosvarusid ja hüpoteetilisi varusid. Keegi ei hakka rajama karjääri või kaevandust täpselt uurimata varudele. Selleks tehakse detailuuringuid, mille tulemusena selgitatakse tööstuslik ehk tarbevaru. See jaguneb omakorda bilansiliseks ehk aktiivseks ja bilansiväliseks ehk passiivseks varuks. Töötavate mäeettevõtete puhul teatud osa varust aasta lõpul kustutatakse bilansist. Samal ajal võib laieneva tootmise taustal teha täiendavaid detailuuringuid ja aktiivvarusid suurendada. Seega – aktiivvaru on maavara kogus, mida saab kohe takistusteta kasutusele võtta. Ja ajakirjanduses on tavaliselt juttu aktiivvarudest, mille hulk vastavalt nõudlusele on pidevalt muutuv suurus. Nõudlus uraani järele oli pikka aega väga väike ning seetõttu puudus ka vajadus aktiivvarude suurendamiseks
Maailmas leidub uraanimaaki väga palju. Uraani keskmine sisaldus maakoores on 2 ppm, kuid uraanirikastes graniitides ja kiltades üle 5000 ppm. Suured uraanivarud paiknevad Austraalias (Mount Isa), Kanadas (Elliot Lake), Gabonis, Sairis, Namiibias, Nigeerias, Prantsusmaal, Kasahstanis, Usbekistanis, Brasiilias, USA-s (Wyoming), Venemaal, LAV-is ja mujal ning pakkumine ületab suuresti nõudlust. Varu hulga alusel eristatakse väga suuri (üle 50 000 t), suuri, keskmisi ja väikesi (200–1000 t) leiukohti ning uraanisisalduse järgi ülirikkalikke (üle 0,3 protsendi), rikkalikke, tavalisi (0,05–0,1 protsenti) ja vaeseid maardlaid. Ainuüksi Austraalia tööstuslikke varusid hinnatakse 1 143 000 tonnile.
Avaldatakse kartust, et kui Eestisse tuleb oma tuumajaam, siis tõstatub koheselt ka Eesti uraanileiukohtade kasutuselevõtt.
Tõepoolest, Eestil on arvestatav uraaniressurss. Aastail 1948–1990 toodeti Sillamäel kokku 100 022 tonni uraani, kuid sellest kohalike varude baasil vaid väike osa ja sedagi kuni 1953. aastani. Kõige rohkem uraani on meil diktüoneemaargilliidis, mille varud on vähemalt 10 miljardit tonni. Üksnes Toolse fosforiidimaardla piires olevas argilliidis on uraani üle 27 000 tonni. Uraanisisaldus Toolse maagis on 3–850 g/t, keskmine sisaldus 192 g/t. Lisaks sellele on argilliidis ka tooriumit oma 25–500 g/t. Ka fosforiidis endas on 0,2–0,4 miljonit tonni uraani, üksnes Rakvere maardla Kabala kaeveväljal on seda 10 588 tonni. Veelgi suuremad kontsentratsioonid on kohati Põhja-Eesti graniidis, kust uraani on määratud kuni 928 g/t ja tooriumit igas tonnis kuni 3215 grammi. Hoolimata kohatistest väga kõrgetest sisaldustest kuulub Eesti uraanimaak vaeste hulka ja kindlasti on otstarbekam omamaise kaevandamise asemel juba rikastatud uraanikontsentraadi import.
Pealegi oleks uraani kaevandamine keskkonna- ja terviseohtlik ning selliseid riske pole Eestile vaja.
Kui palju kulub reaktoris uraani ja milline on tema kütteväärtus näiteks põlevkivi või kivisöega võrreldes?
Üks keskmine USA tuhandemegavatine reaktor kasutab aastas vaid 24 tonni neljaprotsendise rikastusastmega uraan-235. Samasuguse võimsusega soojusjaam tarbib aastas 4,5 miljonit tonni kivisütt. Ühe megavatt-tunni energia saamiseks kulub põlevkivi 1,3 tonni, tuumkütust aga tühistes kogustes, sest ühe kilogrammi tuumkütuse energiamahtuvus on 67 700 gigadžauli (GJ), põlevkivitonnil aga vaid 9,2 GJ. Üksnes ühe grammi 235U lõhustumisel vabaneb 24 000 kilovatt-tundi energiat. Tänapäeval ulatub uraani tarbimine 68 000 tonnini aastas.
Tarbija mõõdab kauba väärtust rahaga, kusjuures see kujuneb nõudmise ja pakkumise tasakaalu juures. Ühe kilogrammi tuumkütuse hind oli alles hiljuti 60–100 dollarit, mis annaks energiahinnaks umbes 0,07 kr/GJ kohta, põlevkivil tuleks see umbes 12 krooni ja maagaasil 35 krooni. Ent kui arvesse võtta elektrijaamade maksumust ja nende likvideerimist ning jäätmekäitlust, siis ei pruugi tuumkütus olla kaugeltki väga odav. Ent isegi tuumkütuse hinna mitmekordistumisel on tuumaenergeetika ikkagi kõige odavam, sest kütuse hind moodustab jaama maksumusest vaid tühise osa.
Inimesi huvitab tuumajaamade ohutus. Kui palju on praegu töötavaid tuumajaamu ja kui tihti on esinenud nendes avariisid?
Õnnetusi võib ikka juhtuda ja mitte ainult tuumajaama siseselt, nagu Tšernobõlis. Näiteks 1992. aastal tegi tugevat kahju Türgi tuumajaamale orkaan Andrew. Uppunud on mitte üksnes Venemaa, vaid ka USA tuumaallveelaevad Scorpion ja Thresher. Ka maagi rikastamine ning transport on ohtlikud tegevused, eriti terrorismiohu tingimustes. Veelgi ohtlikum on rikastatud uraani hoidmine. USA-s Tennessee osariigis Oak Ridge’i hoidlas on viimase kümne aasta jooksul olnud 22 väiksemat avariid. Viimane neist oli 22. septembril 2006, mil põlema läks uraanikonteiner.
Väga ohtlikud on tuumajäätmete ümbertöötlemistehased. 1957 plahvatas selline tehas Tšeljabinski oblastis, mis paiskas loodusesse rohkem saasteaineid kui Tšernobõl. Arvatakse, et tugeva kiirgusdoosi sai üle veerand miljoni inimese, kellest suur osa on tänaseks surnud.
Praegu on maailmas installeeritud 443 äriotstarbelist tuumareaktorit, lisaks samapalju teadusuuringuteks. Euroopa Liidus toodavad 200 tuumareaktorit ligikaudu 31 protsenti ühenduse elektrist, kogu maailmas annavad nad seitse protsenti maailma energiast ja 16 protsenti elektrienergiast. Ehitusel on 24 uut reaktorit, kolmandik neist Indias. Venemaal kavatsetakse igal aastal käiku lasta kaks uut reaktorit.
Meie piiride lähedal asub Sosnovõi Bori tuumajaam, mida praegu hoolega laiendatakse. Kuulsime, et Te hiljuti külastasite seda jaama. Mis oli Teie käigu eesmärk? Kas see jaam on tõepoolest nii ohtlik kui ajalehtedes kirjutatakse?
Hirm Venemaa tuumajaamade ees on ülepingutatud ja Sosnovõi Bori jaamast (õigemini Leningradi tuumajaamast!) kirjutavad ajakirjanikud, kes jaamas ise pole käinud. Pärast Niitenbergi olime meie esimesed eestlased, kellele jaama tööd ka natuuris näidati. Meie külaskäigu eesmärk oligi selgitada, millist reaalset ohtu Leningradi tuumajaam Eestile kujutab. Meid võttis vastu peadirektor ja vestluses osales kogu juhtkond. Tegime tehases ka üsna pika tutvumisringkäigu.
Venemaal ei taha keegi Tšernobõli kordumist ning tuumaenergeetikasse ja selle ohutusse investeeritakse väga suuri summasid. Distsipliin Leningradi tuumajaamas on väga tugev ja selle tööd kontrollib ka rahvusvaheline komisjon. 30 kilomeetri raadiuses on 26 dosimeetrilist kontrollposti.
Jaamade ohutust hinnatakse tehnilistest vajadustest tingitud seisuaegadega 7000 töötunni kohta ning selles osas jääb Venemaa Saksamaa ja Jaapani järel kolmandale kohale, olles tugevasti parem USA-st, Inglismaast ja Prantsusmaast. Aastal 1992 oli seal 32 ebastandardset olukorda, aastail 2004 ja 2005 polnud neid ühtegi.
Tõsist ohtu kujutavad maetud tuumajäätmed. Kuidas selliseid probleeme lahendatakse?
Maailmas kõige rohkem tuumaenergiat tarbiv riik on Prantsusmaa, mille 59 reaktorit annavad 78 protsenti kogu riigi energiast. Samal ajal toodab Prantsusmaa igal aastal 2500 kilogrammi tööstusjäätmeid elaniku kohta. Sellest sada kilogrammi on mürgiseid jäätmeid ja vaid alla ühe kilogrammi tuumaelektrijaamade jäätmeid. Sellest ainult 100 grammi on pikka aega radioaktiivsena püsivaid jäätmeid, sealhulgas kümme grammi kõrge aktiivsusega jäätmeid inimese kohta. Kuid needki vajavad ohutut ladustamist. Ning see on üsna kallis.
Tavaliselt on tegu vahehoidlatega. Näiteks Soomes Olkiluotos paiknevad väikese ja keskmise radioaktiivsusega tünnid kaljus kuni saja meetri sügavuses. Kõrge radioaktiivsusega igavest hoidlat seal alles kavandatakse. Vasest ja terasest mitmekordsed kapslid aatomiprügiga lastakse siis 500 meetri sügavusele kaljutunnelite põhja ja müüritakse betooniga kinni. Ehitamine algab 2012. aastal ja jäätmeid hakatakse seal ladustama 2020. aastal. Enne seda võetakse aga maa seest välja 500 000 kuupmeetrit graniiti. Lõplik hoiustamine läheb maksma umbes 2,5 miljardit eurot. Soome seadus keelab tuumajäätmete ekspordi ja impordi, seega näiteks Ignalina ja ka Eesti jäätmeid sinna viia ei saa.
Enamik Vene tuumajäätmetest asub Severskis (varasema nimega Tomsk-7), kus on praegu omataoliste seas maailma suurim hoidla. Sinna on hoiustatud üle miljardi kürii radioaktiivseid jäätmeid. Need asuvad poole kilomeetri sügavusel savikihtides.
Kuid tuumkütuse jääkained pole ainukene saaste. Tuleb eemaldada ka vardad ning pärast jaama eluea lõppu demonteerida ja kõrvaldada ka reaktor. Suurbritannia ja Prantsusmaa töötlevad kasutatud kütusevardad ümber, kuid see pole majanduslikult otstarbekas. USA-s enne jäätmete betooni valamist ja matmist nad klaasistatakse graanuliteks.
Ignalinas on probleem seni veel täiesti lahendamata ja see peaks igaühe, ka meie peaministri, tegema valvsaks.
Kõneldakse erineva põlvkonna jaamadest. Mida sellised põlvkonnad endast kujutavad? Milles on nende erinevus?
Kõik tuumajaamad töötavad põhimõttel, et rasked radioaktiivsed elemendid, nagu uraan-235 või plutoonium-239 jagunevad mitmeks osaks ning sellest vabanev energia muundatakse esmalt soojuseks, mida seejärel kasutatakse elektri tootmiseks. Selle protsessi kasutegur on väga väike. Vaid sajandik uraanist muudetakse energiaks aeglastel neutronitel töötavates reaktorites. Kiirete neutronitega reaktoris on kasutegur suurem.
Maailma kommertsreaktorid jagunevad laias laastus kaheks. Kõigepealt aeglustiga tuumareaktorid. Nende hulka kuuluvad kergvesireaktorid (keevvesireaktorid ja survevesireaktorid), raskvesireaktorid ja grafiitreaktorid. Viimaste seas ka kurikuulus RBMK-tüüpi reaktor Tšernobõlis. Ülejäänud on kiired tuumareaktorid, mis valdavalt on katsetusjärgus.
Kõige enam on levinud keev- ja survevesireaktorid. Viimase saab endale ka maailma suurim (1600 MW), Soome Olkiluoto, mille ehitamist alustati 21. juunil 2005.
Survevesireaktori tööprintsiip on lihtne. Soojusülekandeks on jaamas kaks torustikku. Survepump hoiab kõrgrõhu all vett, mis pearingluspumpade jõul mööda reaktorikontuuri voolab. Reaktoris soojenenud veega (vee rõhk 15–18 MPa) toodetakse soojusvahetusaurugeneraatoris auru. See paneb pöörlema auruturbiini, mis omakorda pööritab samale teljele kinnitatud elektrigeneraatorit. Turbiinist väljuv aur kondenseeritakse jälle veeks. Toitepump viib selle tagasi survepumpa ja soojenenud radioaktiivselt ohutu vesi suunatakse keskkonda.
Reaktorite põlvkonnad on suhtelised. Esimene põlvkond olid möödunud sajandi viiekümnendatel aastatel ehitatud nn prototüüpreaktorid. Esimese kontrolli all oleva tuumareaktori käivitasid teatavasti Enrico Fermi ja Leo Szilard Chicago ülikoolis 1942. aasta detsembri teisel päeval ja millele nad 1955. aastal võtsid patendi. Tuumaelektrit toodeti esimest korda Arcos Idaho’s 1951. aastal ja samuti detsembris, kommertstarbeks aga esmakordselt Kaluuga oblastis Obninskis 1954. aasta südasuvel reaktoriga, mille võimsus küündis viie megavatini.
Teine põlvkond kujutas endast 1960–1990 tööstuslikult rakendatud jaamu, mida nüüd moderniseeritakse kolmanda põlvkonna nime all. Neljanda põlvkonna jaamu alles disainitakse ja nende ehitamist pole veel alustatud. Arendustööga loodetakse valmis jõuda 2030. aastaks. Ka Soome paljukiidetud rajatav Olkiluoto-3 tuumajaam on tegelikult täiustatud kolmanda põlvkonna jaam. Teist sarnast jaama kavandatakse praegu Prantsusmaal Flamanville’is. Neljanda põlvkonna reaktorite disainimiseks on kuus prototüüpi: naatriumjahutusega kiire reaktor, vedelate sooladega reaktor, kiiretel neutronitel töötav gaasjahutusega reaktor, pliijahutusega reaktor, ülikriitiliste parameetritega vesijahutusreaktor ja kõrgtemperatuuriline grafiit-heeliumjahutusega reaktor. Milline neist läheb seeriatootmisse, pole veel selge.
Aga ehk peaks Eestis ära ootama hoopis plasmareaktori valmimise?
See pole küll mõistlik, sest plasmareaktoriga peibutatakse inimesi tulutult juba kümneid aastaid. Tõepoolest eksisteerib võimalus aatomituumadesse kätketud energiat kätte saada tuumasünteesi algatamise teel (ingl fusion), püüdes kahte deuteeriumi tuuma liita heeliumiaatomi tuumaks. Kui see saavutatakse, oleks nii energeetiline kui ka keskkonnakaitseline efekt väga suur, sest ohtlikke tuumajäätmeid ei teki ja ka kergete elementide varud oleksid piiramatud. Probleemi lahendamiseks tehakse töid paljudes teaduskeskustes. Kõige paremaid tulemusi on seni saadud Venemaal, kus Nobeli preemia laureaadid Andrei Sahharov ja Igor Tamm lõid nn tokamaki seadme, kus erinevate ja üksteisega kattuvate tugevate magnetväljade abil hoitakse kuuma ja tihedat plasmat reaktori seinte vahel nii, et see hõljuks ja ei puudutaks seinu. Praegu juhib vastavaid töid akadeemik Jevgeni Velihhov, kellele Vladimir Putin 18. juulil 2006 andis Venemaa kõrgeima nn globaalenergia preemia. Tööd käivad kodumaise 500-megavatise tööstusliku reaktori loomisel, millega loodetakse hakkama saada 2050. aastaks. Suhteliselt kaugele on jõudnud ka jaapanlaste rahvuslik tokamakiseade. 1985. aastal alustati USA, Venemaa, Jaapani ja Kanada ühisprojekti ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), milleks kavatsetakse kulutada 5,5 miljardit dollarit. ITER ehitatakse Lõuna-Prantsusmaale Cadarache’i ja ehitus peaks töövalmis saama 2016. aastaks. Kuid see on vaid katseseade, mille eesmärgiks on hoida kümmekonna minuti jooksul kütust 100 miljoni kraadi juures ning saada tulemuseks 500 megavatti võimsust. Mingit käigusolevat elektrijaama see projekt esialgu ette ei näe.
Kes peab otsustama Eestisse tuumajaama rajamise ja kas see tuleb ohutu?
Kui me ei taha jääda elektrita, siis on tuumajaam möödapääsmatu, ja kui juba riski peale minna, siis on otstarbekas jaam ehitada Eestisse. Teoreetiliselt on seda võimalik viia maa alla, näiteks Maardus, kui sinna eelnevalt rajada graniidikaevandus. Maa-alune jaam oleks täiesti ohutu. Otsuse peab langetama rahvas hääletuse teel. Mitte seepärast, et rahvas oleks valitsusest, Riigikogust ja spetsialistidest targem. Peamine põhjus niiviisi käituda seisneb selles, et antud juhul vastutaks tehtud sammu eest tervikuna rahvas ning meie lastel ja lastelastel poleks põhjust süüdistada asjatundmatuid ja reetlikke riigijuhte, nagu seda praegu on võimalik teha 1940. aasta veretu alistumise pärast Venemaale. Kuid inimesi peab rahvahääletuseks ette valmistama, et ära näidata tuumaenergeetika head küljed ja puudused. Viimaste päevade sündmusi arvestades on vaja tingimata rõhutada, et Eestile on ainsad reaalsed teed oma tuumajaam ja senine tugev põlevkivienergeetika.
LOE VEEL
Rein Veskimäe. Termotuumasüntees – turvalise ja säästva energiavarustuse võimalus. Horisont 1/2005, lk 25–29.
Mõelge, kui öeldakse “Ei!”, veel rohkem aga siis, kui öeldakse “Jah!”. Intervjuu akadeemik Endel Lippmaaga. Horisont 1/2007, lk 24–31.
Mida siis oleks tark teha, kuidas talitada? REIN VESKIMÄE palus neile ja mitmetele teistele küsimustele vastata akadeemik Anto Raukasel.
Kõigis maailma riikides on hakatud aru saama, et ainus päästja on tuumaenergeetika. Isegi seni kahelnud riigid, nagu Rootsi ja Saksamaa, kavandavad tuumajaamade võrgu laiendamist. Hinnangute kohaselt kasvab maailma tuumajaamade koguvõimsus 2004. aasta 387 gigavatilt 2025. aastaks saja gigavati võrra. Tänases maailmas on umbes 6,4 miljardit inimest ja elektrit vajatakse 15 000 teravatt-tundi (TWh) aastas. Aastal 2030 elab maailmas 8,2 miljardit inimest ja elektrinõudlus kahekordistub – 30 000 TWh aastas.
Energiavajadus kasvab ka Eestis, ja seda üsna kiiresti, 4–6 protsenti aastas. 2015. aastani vajalik elektrijaamade võimsus on 2175 megavatti, millele lisandub reserv 10–20 protsendi näol. Kokku teeb see siis ligikaudu 2500 MW. See võimsus on täna tagatud, sest Narva jaamade kasutusvõimsus on praegu 2230 MW. Kui aga nendes tuleb sulgeda tolmpõletuskatlad, muutub olukord enam kui keerukaks, sest koos renoveeritavate plokkidega jääb kasutusvõimsuseks vaid 1030 (430+600) megavatti.
Juurde võivad tulla koostootmisjaamad ja pisut energiat saame ka taastuvatest energiaallikatest, kuid puudujääk on ilmne. Millega seda katta?
Vabariigi valitsus ja Eesti Energia on ette võtnud riskantse plaani panustada Ignalina tuumajaama ehitusse, mis on ilmselt ebamõistlik paljudel põhjustel. Kõigepealt pole leedulased usaldusväärsed partnerid ja see on selgeks saanud juba toimunud eelläbirääkimiste käigus. Teiseks, me kõneleme energeetilisest julgeolekust ja vabariigi energiavajaduste katmisest eelkõige sisemaiste energiaallikate baasil, kuid samal ajal kavandame Eesti kõigi aegade suurimat ja seejuures läbimõtlematut välisinvesteeringut. Peaminister Andrus Ansip ja Eesti Energia juhtkond on Eesti rahvast süstemaatiliselt petnud nn tasuvusuuringuga, mis pidavat tõestama hiigelinvesteeringute põhjendatust. Tegelikult tõelist tasuvusuuringut ei ole ja ei saagi olla, sest kõik arvestuslikud näitajad (jaama võimsus, reaktorite tüübid ja maksumus, jaama ehituslik maksumus jpm) on veel täiesti lahtised. Ulmejuttude valdkonda kuulub ka väide, et Eestile ei teki mingeid kohustusi tuumkütuse ostu ja transpordi, põletamise ohutuse ja jäätmete ladustamise ning matmise eest. Kõige murelikumaks teeb aga fakt, et alates 2012. aastast on energiaturg vaba ja Ignalinast saab energiat see, kes rohkem maksab. Poola turg on aga põhjatu ja ega Leedu endagi vajadused pole väikesed.
Teie, Anto Raukas, olete juba mõnda aega väitnud, et oma tuumajaama rajamine on palju otstarbekam ja see ei tuleks ka oluliselt kallim osalemisest Ignalinas.
Nii see on. Jaam oleks aga täielikult meie kontrolli all. 600-megavatine tuumajaam annaks vajaliku baasenergia ja teised energialiigid kataksid tippkoormuse. Esialgu oleks mõeldav ka väiksema, 600 MW võimsusega jaama ehitamine, millele hiljem lisanduks teine samalaadne. Sõsarjaama ehitamine tuleks eelmisest umbes veerandi jagu odavam. Olen oma kavast rääkinud paljudes auditooriumides ja saanud valdavalt tugeva toetuse osaliseks. Ja ega ma ka teravatest küsimustest pole kunagi pääsenud.
Kui juba Horisondi huviorbiiti sattusite, siis ei pääse nendest ka nüüd. Kõigepealt: kust võtab Eesti tuumajaama käivitamiseks ja töös hoidmiseks vajalikud spetsialistid?
Väide, nagu oleks Leedus olemas piisav kompetents ning Eestis see täielikult puudub, on eksitav. Esiteks oleme Euroopa Liidu liikmesriik ja me ostame jaama koos seda käivitavate spetsialistidega. 1990. aastate alguses sõitis minister Arvo Niitenbergi suunamisel aastaks teisele poole ookeani stažeerima 16 noort spetsialisti, kellest osa on veel piisavalt heas vormis. Tallinna Tehnikaülikoolis on kogu aeg loetud tuumaenergeetikaalast kursust ja üldpildi saavad ka Tartu ülikooli füüsikud, keda on võimalik saata täiendõppele. Meil on piisavalt aega, et saata noori magistrantuuri Soome, Rootsi, Kanadasse või Prantsusmaale. Pärast kodumaale naasmist on nende ettevalmistus ilmselgelt parem kui Ignalina veteranidel.
Te kõnelete, et nafta ja gaasi varud on piiratud, aga kas siis radioaktiivsete mineraalide varud ei ole piiratud? Eesti ajakirjanduses on korduvalt kõneldud, et maailma uraanivarud lõpevad juba aastal 2015.
Siin on tegemist asjatundmatusega. Enamik poliitikuid ja ajakirjanikke ei oska vahet teha varutüüpide vahel ning kasutab oma kirjutistes ja sõnavõttudes juhuslikke arve. Uurimisastme alusel eristatakse tööstuslikke ehk tarbevarusid, perspektiivseid ehk reservvarusid, prognoosvarusid ja hüpoteetilisi varusid. Keegi ei hakka rajama karjääri või kaevandust täpselt uurimata varudele. Selleks tehakse detailuuringuid, mille tulemusena selgitatakse tööstuslik ehk tarbevaru. See jaguneb omakorda bilansiliseks ehk aktiivseks ja bilansiväliseks ehk passiivseks varuks. Töötavate mäeettevõtete puhul teatud osa varust aasta lõpul kustutatakse bilansist. Samal ajal võib laieneva tootmise taustal teha täiendavaid detailuuringuid ja aktiivvarusid suurendada. Seega – aktiivvaru on maavara kogus, mida saab kohe takistusteta kasutusele võtta. Ja ajakirjanduses on tavaliselt juttu aktiivvarudest, mille hulk vastavalt nõudlusele on pidevalt muutuv suurus. Nõudlus uraani järele oli pikka aega väga väike ning seetõttu puudus ka vajadus aktiivvarude suurendamiseks
Maailmas leidub uraanimaaki väga palju. Uraani keskmine sisaldus maakoores on 2 ppm, kuid uraanirikastes graniitides ja kiltades üle 5000 ppm. Suured uraanivarud paiknevad Austraalias (Mount Isa), Kanadas (Elliot Lake), Gabonis, Sairis, Namiibias, Nigeerias, Prantsusmaal, Kasahstanis, Usbekistanis, Brasiilias, USA-s (Wyoming), Venemaal, LAV-is ja mujal ning pakkumine ületab suuresti nõudlust. Varu hulga alusel eristatakse väga suuri (üle 50 000 t), suuri, keskmisi ja väikesi (200–1000 t) leiukohti ning uraanisisalduse järgi ülirikkalikke (üle 0,3 protsendi), rikkalikke, tavalisi (0,05–0,1 protsenti) ja vaeseid maardlaid. Ainuüksi Austraalia tööstuslikke varusid hinnatakse 1 143 000 tonnile.
Avaldatakse kartust, et kui Eestisse tuleb oma tuumajaam, siis tõstatub koheselt ka Eesti uraanileiukohtade kasutuselevõtt.
Tõepoolest, Eestil on arvestatav uraaniressurss. Aastail 1948–1990 toodeti Sillamäel kokku 100 022 tonni uraani, kuid sellest kohalike varude baasil vaid väike osa ja sedagi kuni 1953. aastani. Kõige rohkem uraani on meil diktüoneemaargilliidis, mille varud on vähemalt 10 miljardit tonni. Üksnes Toolse fosforiidimaardla piires olevas argilliidis on uraani üle 27 000 tonni. Uraanisisaldus Toolse maagis on 3–850 g/t, keskmine sisaldus 192 g/t. Lisaks sellele on argilliidis ka tooriumit oma 25–500 g/t. Ka fosforiidis endas on 0,2–0,4 miljonit tonni uraani, üksnes Rakvere maardla Kabala kaeveväljal on seda 10 588 tonni. Veelgi suuremad kontsentratsioonid on kohati Põhja-Eesti graniidis, kust uraani on määratud kuni 928 g/t ja tooriumit igas tonnis kuni 3215 grammi. Hoolimata kohatistest väga kõrgetest sisaldustest kuulub Eesti uraanimaak vaeste hulka ja kindlasti on otstarbekam omamaise kaevandamise asemel juba rikastatud uraanikontsentraadi import.
Pealegi oleks uraani kaevandamine keskkonna- ja terviseohtlik ning selliseid riske pole Eestile vaja.
Kui palju kulub reaktoris uraani ja milline on tema kütteväärtus näiteks põlevkivi või kivisöega võrreldes?
Üks keskmine USA tuhandemegavatine reaktor kasutab aastas vaid 24 tonni neljaprotsendise rikastusastmega uraan-235. Samasuguse võimsusega soojusjaam tarbib aastas 4,5 miljonit tonni kivisütt. Ühe megavatt-tunni energia saamiseks kulub põlevkivi 1,3 tonni, tuumkütust aga tühistes kogustes, sest ühe kilogrammi tuumkütuse energiamahtuvus on 67 700 gigadžauli (GJ), põlevkivitonnil aga vaid 9,2 GJ. Üksnes ühe grammi 235U lõhustumisel vabaneb 24 000 kilovatt-tundi energiat. Tänapäeval ulatub uraani tarbimine 68 000 tonnini aastas.
Tarbija mõõdab kauba väärtust rahaga, kusjuures see kujuneb nõudmise ja pakkumise tasakaalu juures. Ühe kilogrammi tuumkütuse hind oli alles hiljuti 60–100 dollarit, mis annaks energiahinnaks umbes 0,07 kr/GJ kohta, põlevkivil tuleks see umbes 12 krooni ja maagaasil 35 krooni. Ent kui arvesse võtta elektrijaamade maksumust ja nende likvideerimist ning jäätmekäitlust, siis ei pruugi tuumkütus olla kaugeltki väga odav. Ent isegi tuumkütuse hinna mitmekordistumisel on tuumaenergeetika ikkagi kõige odavam, sest kütuse hind moodustab jaama maksumusest vaid tühise osa.
Inimesi huvitab tuumajaamade ohutus. Kui palju on praegu töötavaid tuumajaamu ja kui tihti on esinenud nendes avariisid?
Õnnetusi võib ikka juhtuda ja mitte ainult tuumajaama siseselt, nagu Tšernobõlis. Näiteks 1992. aastal tegi tugevat kahju Türgi tuumajaamale orkaan Andrew. Uppunud on mitte üksnes Venemaa, vaid ka USA tuumaallveelaevad Scorpion ja Thresher. Ka maagi rikastamine ning transport on ohtlikud tegevused, eriti terrorismiohu tingimustes. Veelgi ohtlikum on rikastatud uraani hoidmine. USA-s Tennessee osariigis Oak Ridge’i hoidlas on viimase kümne aasta jooksul olnud 22 väiksemat avariid. Viimane neist oli 22. septembril 2006, mil põlema läks uraanikonteiner.
Väga ohtlikud on tuumajäätmete ümbertöötlemistehased. 1957 plahvatas selline tehas Tšeljabinski oblastis, mis paiskas loodusesse rohkem saasteaineid kui Tšernobõl. Arvatakse, et tugeva kiirgusdoosi sai üle veerand miljoni inimese, kellest suur osa on tänaseks surnud.
Praegu on maailmas installeeritud 443 äriotstarbelist tuumareaktorit, lisaks samapalju teadusuuringuteks. Euroopa Liidus toodavad 200 tuumareaktorit ligikaudu 31 protsenti ühenduse elektrist, kogu maailmas annavad nad seitse protsenti maailma energiast ja 16 protsenti elektrienergiast. Ehitusel on 24 uut reaktorit, kolmandik neist Indias. Venemaal kavatsetakse igal aastal käiku lasta kaks uut reaktorit.
Meie piiride lähedal asub Sosnovõi Bori tuumajaam, mida praegu hoolega laiendatakse. Kuulsime, et Te hiljuti külastasite seda jaama. Mis oli Teie käigu eesmärk? Kas see jaam on tõepoolest nii ohtlik kui ajalehtedes kirjutatakse?
Hirm Venemaa tuumajaamade ees on ülepingutatud ja Sosnovõi Bori jaamast (õigemini Leningradi tuumajaamast!) kirjutavad ajakirjanikud, kes jaamas ise pole käinud. Pärast Niitenbergi olime meie esimesed eestlased, kellele jaama tööd ka natuuris näidati. Meie külaskäigu eesmärk oligi selgitada, millist reaalset ohtu Leningradi tuumajaam Eestile kujutab. Meid võttis vastu peadirektor ja vestluses osales kogu juhtkond. Tegime tehases ka üsna pika tutvumisringkäigu.
Venemaal ei taha keegi Tšernobõli kordumist ning tuumaenergeetikasse ja selle ohutusse investeeritakse väga suuri summasid. Distsipliin Leningradi tuumajaamas on väga tugev ja selle tööd kontrollib ka rahvusvaheline komisjon. 30 kilomeetri raadiuses on 26 dosimeetrilist kontrollposti.
Jaamade ohutust hinnatakse tehnilistest vajadustest tingitud seisuaegadega 7000 töötunni kohta ning selles osas jääb Venemaa Saksamaa ja Jaapani järel kolmandale kohale, olles tugevasti parem USA-st, Inglismaast ja Prantsusmaast. Aastal 1992 oli seal 32 ebastandardset olukorda, aastail 2004 ja 2005 polnud neid ühtegi.
Tõsist ohtu kujutavad maetud tuumajäätmed. Kuidas selliseid probleeme lahendatakse?
Maailmas kõige rohkem tuumaenergiat tarbiv riik on Prantsusmaa, mille 59 reaktorit annavad 78 protsenti kogu riigi energiast. Samal ajal toodab Prantsusmaa igal aastal 2500 kilogrammi tööstusjäätmeid elaniku kohta. Sellest sada kilogrammi on mürgiseid jäätmeid ja vaid alla ühe kilogrammi tuumaelektrijaamade jäätmeid. Sellest ainult 100 grammi on pikka aega radioaktiivsena püsivaid jäätmeid, sealhulgas kümme grammi kõrge aktiivsusega jäätmeid inimese kohta. Kuid needki vajavad ohutut ladustamist. Ning see on üsna kallis.
Tavaliselt on tegu vahehoidlatega. Näiteks Soomes Olkiluotos paiknevad väikese ja keskmise radioaktiivsusega tünnid kaljus kuni saja meetri sügavuses. Kõrge radioaktiivsusega igavest hoidlat seal alles kavandatakse. Vasest ja terasest mitmekordsed kapslid aatomiprügiga lastakse siis 500 meetri sügavusele kaljutunnelite põhja ja müüritakse betooniga kinni. Ehitamine algab 2012. aastal ja jäätmeid hakatakse seal ladustama 2020. aastal. Enne seda võetakse aga maa seest välja 500 000 kuupmeetrit graniiti. Lõplik hoiustamine läheb maksma umbes 2,5 miljardit eurot. Soome seadus keelab tuumajäätmete ekspordi ja impordi, seega näiteks Ignalina ja ka Eesti jäätmeid sinna viia ei saa.
Enamik Vene tuumajäätmetest asub Severskis (varasema nimega Tomsk-7), kus on praegu omataoliste seas maailma suurim hoidla. Sinna on hoiustatud üle miljardi kürii radioaktiivseid jäätmeid. Need asuvad poole kilomeetri sügavusel savikihtides.
Kuid tuumkütuse jääkained pole ainukene saaste. Tuleb eemaldada ka vardad ning pärast jaama eluea lõppu demonteerida ja kõrvaldada ka reaktor. Suurbritannia ja Prantsusmaa töötlevad kasutatud kütusevardad ümber, kuid see pole majanduslikult otstarbekas. USA-s enne jäätmete betooni valamist ja matmist nad klaasistatakse graanuliteks.
Ignalinas on probleem seni veel täiesti lahendamata ja see peaks igaühe, ka meie peaministri, tegema valvsaks.
Kõneldakse erineva põlvkonna jaamadest. Mida sellised põlvkonnad endast kujutavad? Milles on nende erinevus?
Kõik tuumajaamad töötavad põhimõttel, et rasked radioaktiivsed elemendid, nagu uraan-235 või plutoonium-239 jagunevad mitmeks osaks ning sellest vabanev energia muundatakse esmalt soojuseks, mida seejärel kasutatakse elektri tootmiseks. Selle protsessi kasutegur on väga väike. Vaid sajandik uraanist muudetakse energiaks aeglastel neutronitel töötavates reaktorites. Kiirete neutronitega reaktoris on kasutegur suurem.
Maailma kommertsreaktorid jagunevad laias laastus kaheks. Kõigepealt aeglustiga tuumareaktorid. Nende hulka kuuluvad kergvesireaktorid (keevvesireaktorid ja survevesireaktorid), raskvesireaktorid ja grafiitreaktorid. Viimaste seas ka kurikuulus RBMK-tüüpi reaktor Tšernobõlis. Ülejäänud on kiired tuumareaktorid, mis valdavalt on katsetusjärgus.
Kõige enam on levinud keev- ja survevesireaktorid. Viimase saab endale ka maailma suurim (1600 MW), Soome Olkiluoto, mille ehitamist alustati 21. juunil 2005.
Survevesireaktori tööprintsiip on lihtne. Soojusülekandeks on jaamas kaks torustikku. Survepump hoiab kõrgrõhu all vett, mis pearingluspumpade jõul mööda reaktorikontuuri voolab. Reaktoris soojenenud veega (vee rõhk 15–18 MPa) toodetakse soojusvahetusaurugeneraatoris auru. See paneb pöörlema auruturbiini, mis omakorda pööritab samale teljele kinnitatud elektrigeneraatorit. Turbiinist väljuv aur kondenseeritakse jälle veeks. Toitepump viib selle tagasi survepumpa ja soojenenud radioaktiivselt ohutu vesi suunatakse keskkonda.
Reaktorite põlvkonnad on suhtelised. Esimene põlvkond olid möödunud sajandi viiekümnendatel aastatel ehitatud nn prototüüpreaktorid. Esimese kontrolli all oleva tuumareaktori käivitasid teatavasti Enrico Fermi ja Leo Szilard Chicago ülikoolis 1942. aasta detsembri teisel päeval ja millele nad 1955. aastal võtsid patendi. Tuumaelektrit toodeti esimest korda Arcos Idaho’s 1951. aastal ja samuti detsembris, kommertstarbeks aga esmakordselt Kaluuga oblastis Obninskis 1954. aasta südasuvel reaktoriga, mille võimsus küündis viie megavatini.
Teine põlvkond kujutas endast 1960–1990 tööstuslikult rakendatud jaamu, mida nüüd moderniseeritakse kolmanda põlvkonna nime all. Neljanda põlvkonna jaamu alles disainitakse ja nende ehitamist pole veel alustatud. Arendustööga loodetakse valmis jõuda 2030. aastaks. Ka Soome paljukiidetud rajatav Olkiluoto-3 tuumajaam on tegelikult täiustatud kolmanda põlvkonna jaam. Teist sarnast jaama kavandatakse praegu Prantsusmaal Flamanville’is. Neljanda põlvkonna reaktorite disainimiseks on kuus prototüüpi: naatriumjahutusega kiire reaktor, vedelate sooladega reaktor, kiiretel neutronitel töötav gaasjahutusega reaktor, pliijahutusega reaktor, ülikriitiliste parameetritega vesijahutusreaktor ja kõrgtemperatuuriline grafiit-heeliumjahutusega reaktor. Milline neist läheb seeriatootmisse, pole veel selge.
Aga ehk peaks Eestis ära ootama hoopis plasmareaktori valmimise?
See pole küll mõistlik, sest plasmareaktoriga peibutatakse inimesi tulutult juba kümneid aastaid. Tõepoolest eksisteerib võimalus aatomituumadesse kätketud energiat kätte saada tuumasünteesi algatamise teel (ingl fusion), püüdes kahte deuteeriumi tuuma liita heeliumiaatomi tuumaks. Kui see saavutatakse, oleks nii energeetiline kui ka keskkonnakaitseline efekt väga suur, sest ohtlikke tuumajäätmeid ei teki ja ka kergete elementide varud oleksid piiramatud. Probleemi lahendamiseks tehakse töid paljudes teaduskeskustes. Kõige paremaid tulemusi on seni saadud Venemaal, kus Nobeli preemia laureaadid Andrei Sahharov ja Igor Tamm lõid nn tokamaki seadme, kus erinevate ja üksteisega kattuvate tugevate magnetväljade abil hoitakse kuuma ja tihedat plasmat reaktori seinte vahel nii, et see hõljuks ja ei puudutaks seinu. Praegu juhib vastavaid töid akadeemik Jevgeni Velihhov, kellele Vladimir Putin 18. juulil 2006 andis Venemaa kõrgeima nn globaalenergia preemia. Tööd käivad kodumaise 500-megavatise tööstusliku reaktori loomisel, millega loodetakse hakkama saada 2050. aastaks. Suhteliselt kaugele on jõudnud ka jaapanlaste rahvuslik tokamakiseade. 1985. aastal alustati USA, Venemaa, Jaapani ja Kanada ühisprojekti ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), milleks kavatsetakse kulutada 5,5 miljardit dollarit. ITER ehitatakse Lõuna-Prantsusmaale Cadarache’i ja ehitus peaks töövalmis saama 2016. aastaks. Kuid see on vaid katseseade, mille eesmärgiks on hoida kümmekonna minuti jooksul kütust 100 miljoni kraadi juures ning saada tulemuseks 500 megavatti võimsust. Mingit käigusolevat elektrijaama see projekt esialgu ette ei näe.
Kes peab otsustama Eestisse tuumajaama rajamise ja kas see tuleb ohutu?
Kui me ei taha jääda elektrita, siis on tuumajaam möödapääsmatu, ja kui juba riski peale minna, siis on otstarbekas jaam ehitada Eestisse. Teoreetiliselt on seda võimalik viia maa alla, näiteks Maardus, kui sinna eelnevalt rajada graniidikaevandus. Maa-alune jaam oleks täiesti ohutu. Otsuse peab langetama rahvas hääletuse teel. Mitte seepärast, et rahvas oleks valitsusest, Riigikogust ja spetsialistidest targem. Peamine põhjus niiviisi käituda seisneb selles, et antud juhul vastutaks tehtud sammu eest tervikuna rahvas ning meie lastel ja lastelastel poleks põhjust süüdistada asjatundmatuid ja reetlikke riigijuhte, nagu seda praegu on võimalik teha 1940. aasta veretu alistumise pärast Venemaale. Kuid inimesi peab rahvahääletuseks ette valmistama, et ära näidata tuumaenergeetika head küljed ja puudused. Viimaste päevade sündmusi arvestades on vaja tingimata rõhutada, et Eestile on ainsad reaalsed teed oma tuumajaam ja senine tugev põlevkivienergeetika.
LOE VEEL
Rein Veskimäe. Termotuumasüntees – turvalise ja säästva energiavarustuse võimalus. Horisont 1/2005, lk 25–29.
Mõelge, kui öeldakse “Ei!”, veel rohkem aga siis, kui öeldakse “Jah!”. Intervjuu akadeemik Endel Lippmaaga. Horisont 1/2007, lk 24–31.
