Energiamix nélkül nincs biztonság

A csillebérci telephelyükön működő reaktor szükség esetén mekkora területet tudna ellátni árammal? 

– A Budapesti Kutatóreaktor az 1950-es években nem áramtermelésre épült, így napjainkban sem tekinthető egy terület energiaellátására szolgáló reaktornak. Az akkoriban újdonságnak számító nukleáris technikák és az izotópok előállításának tanulmányozására hozták létre. 

Napjainkban milyen kutatásokhoz használják? 

– A legfontosabb feladata neutronok előállítása, a reaktorhoz kapcsolódó berendezésekkel végezhetők anyagtudományi, energetikai, környezetvédelmi, orvosi és gyógyszerészeti vizsgálatok. Sőt, már művészettörténeti vagy örökségtudományi kutatásokhoz is hozzájárult a készülékegyüttes. A neutronnyalábokkal felmértük például a Leonardo da Vincinek tulajdonított „budapesti lovas” kis bronzszobrot, és a belsejében lévő anyagokról, azok kémiai összetételéről is információkat kaptunk. Az alkotásról a digitális leképezést követően egy 3D-s szemléltető modellt készítettünk. 

A válság miatt egyre többen várnak új megoldásokat az energiaellátás biztosítására. Számíthatunk eddig nem alkalmazott anyagok vagy technológiák megjelenésére? 

– Az energiatudományban az elkövetkezendő tíz-húsz év egyik legígéretesebb irányának a hidrogéntechnológiát tartják. Dél-Koreában például már a városi buszok is hidrogénmeghajtással működnek. Nagy-Britanniában azt is vizsgálják, hogyan lehetne hidrogént használni a háztartások fűtésére. Olyan kísérleteket is végeztek, amelyekben hidrogénüzemre alkalmas kazánokat közvetlenül hidrogéngázzal működtettek. Magyarországon is zajlanak kísérletek: Bükkábrányban napelemmel állítanak elő hidrogént, egyelőre még csak tesztüzemben, de ígéretes mennyiségben. 

Tehát a hidrogén lehet az új energiaforrás? 

– Járművek meghajtására alkalmazható, de egy egész ország ellátását nem lehet vele biztosítani. Hatalmas mennyiségeket kellene előállítani és tárolni az alapvetően veszélyes gázból. Az intézetünk egyik új kutatási programja ezért olyan technológia kidolgozására irányul, hogy a hidrogént hogyan tudjuk szerves folyadékban tárolni, így biztonságosabb, kisebb tárolókapacitás szükséges és jóval kisebb energiaráfordítással lehet kinyerni belőle a hidrogént, mint a vízből. 

Sokan a fúziós energiában látják a jövő lehetőségét. Hol tartanak ma ezek a kutatások? 

– Jó néhány évtizede zajlanak a kutatások a fúzió felhasználásáról, az ITER-projekt keretében Franciaországban kísérleti reaktort építenek. Nagyon bonyolult, összetett technológia, ezért csak lassan haladnak. Komoly szabályozási és anyagtudományi kérdések várnak még megoldásra. Saját kutatócsoportunk is részt vesz a fejlesztésben, tudásuk és eredményeik alapján komoly nemzetközi szaktekintélynek számítanak. Kutatói oldalról nézve érdemes foglalkozni a fúzióval, azonban még nem látszik pontosan, mikor válhat belőle valóban működő berendezés. 

A nukleáris technológia fejlődése eljuthat-e odáig, hogy kisebb közösségek, városrészek saját reaktorral biztosítsák az energiaellátásukat? 

– A 80-as években már felmerült ez a gondolat, és most újra előtérbe kerültek a kis moduláris atomreaktorok. Minireaktorokkal tervezik megoldani a mesterséges intelligencia adatközpontjainak energiaellátását. Fontos azonban figyelembe venni, hogy a kisebb méret nem jelent kisebb kockázatot. Vannak olyan kísérleti kezdeményezések is, hogy a minireaktorokat fűtésre használják. Helsinkiben a távfűtést így akarják biztosítani, egy francia start up cég pedig ipari parkok fűtésére tervez kis méretű reaktort. 

Ellentmondásosnak tűnik a helyzet: az európai trend atomenergia-ellenes, közben a minireaktorokat egyre több területen akarják használni. 

– Az atomenergia előnyeiről nehezen mond le az emberiség. Egy német kutató kiszámolta, hogy 40 gigawattóra villamosenergia előállításához Németországban kilenc olyan szivattyús-tározós vízerőmű kapacitását kellene felhasználni, amelyek összterülete nagyjából négyszáz négyzetkilométer. Ezt ki lehet váltani hét köbcentiméter uránnal, amelynek az energiáját atomerőműben szabadítjuk fel. Emellett zajlanak olyan kutatások is, amelyek az elhasznált fűtőelemek újrahasznosítását célozzák. Úgy gondolom, Kína hamarosan meg fog előzni minket ebben. 

Kutatóként hogyan látja: hosszabb távon is elegendő energiánk lesz? 

– Nem arról van szó, hogy elfogyott volna a gáz, az olaj vagy a szén; az energiaválság kialakulásában elsősorban piaci, geopolitikai és ellátási folyamatok játszottak szerepet. Nagy valószínűséggel nem maradunk energia nélkül, de az energiaellátás egyre inkább költség- és biztonsági kérdéssé is válik. Abban biztos vagyok, hogy változni fog az energiafelhasználással kapcsolatos szemlélet. Ez a folyamat már 2022-ben, az energiaválság kirobbanásakor megkezdődött, amikor világossá vált, hogy az olcsó és kiszámítható gázellátás nem magától értetődő, és az ellátás biztonságát sem lehet adottságnak tekinteni. Hozzászoktunk, hogy az orosz földgázhoz viszonylag könnyen és kedvező áron jutunk hozzá, így a földgáz használata mind a háztartásokban, mind az iparban szervesen beépült a mindennapokba. Akkor járunk el felelősen, ha energiamixben gondolkodunk, és nem pusztán egyetlen energiaforrásra vagy megoldásra építünk. Ez egyaránt igaz a háztartásokra, az egyes országokra, sőt Európa egészére is. 

Ebbe az irányba indultak el a kutatások és a fejlesztések?

– Szerintem ebben a kérdésben egész Európa vitatható döntéseket hozott. A véleményemmel nem vagyok egyedül, a tudományos közösségben is többször megfogalmazódtak hasonló kritikák. Nem feltétlenül jó megoldás, hogy Németország példáját követve nagy ütemben bővítettük például a napenergia-termelést, miközben nem minden esetben történt ezzel párhuzamosan elegendő beruházás a tárolási kapacitásokba, a hálózatok fejlesztésébe és más, a rendszer rugalmasságát biztosító megoldásokba. Nagyon sok pénzből rengeteg napelemet telepítettek, amelyek jelentős mennyiségű energiát képesek termelni, de a termelésük időjárás- és napszakfüggő. Emiatt a nagyarányú napenergia-termeléshez más rugalmas energiaforrásokra is szükség van. 

A napelemek milyen hátrányt, megoldandó feladatot jelentenek? 

– Napsütésben a napelemek folyamatosan termelnek, de a felhőzet gyors változása rövid idő alatt változtatja a teljesítményüket. Nagy mennyiségű napelemes kapacitás esetén ez megnehezítheti a termelés és a fogyasztás egyensúlyának fenntartását, és feszültségingadozásokat is okozhat. Ezeket a változásokat kezelni kell: szükség lehet például akkumulátoros tárolókra vagy olyan más energiatermelő és -szabályozó egységekre, amelyek gyorsan képesek alkalmazkodni a változó termeléshez. Szélsőséges esetben ugyanis az ingadozások beindítják a védelmi berendezéseket és ez áramszünetet is okozhat. Az intézetben külön kutatócsoport foglalkozik a témával, úgynevezett stabilitásvizsgálatokat végeznek. Azt is tanulmányozzák, hogy a hálózat mely részein indokolt új vezetékeket vagy más hálózati elemeket kiépíteni, mert a növekvő és időjárásfüggő betáplálás miatt egyes szakaszokon szükség lehet a hálózat kapacitásának bővítésére. 

A szélerőművek kapcsán hasonló gondokra lehet számítani? 

– A szélerőművek teljesítménye a szél változása miatt folyamatosan ingadozik. Közben a villamosenergia-rendszernek stabilan kell tartania az 50 hertzes hálózati frekvenciát. Ebben fontos szerepe van a hagyományos erőművek nagy tömegű forgó gépeinek is, amelyek tehetetlenségük révén segítenek tompítani a hirtelen változásokat. A modern szélturbinák már képesek gyorsan reagálni a hálózat változásaira, ugyanakkor a szélenergia arányának növekedésekor további intézkedésekre lehet szükség a hálózat stabilitásának fenntartása érdekében. 

Vagyis a megújuló energia csak korlátozottan alkalmazható? 

– Önmagában sem a szél-, sem a napenergia nem oldja meg a helyzetet. A hálózat egyensúlyának fenntartásához szükség van más energiaforrásokra is, ezért tartom fontosnak, hogy a döntéshozók több lehetőséget tartsanak szem előtt, és ne egyetlen technológiára fókuszáljanak. Először „ellenségnek” kiáltották ki a szenet, azután a földgázt és az atomenergiát. Az Európai Unió egyes programjaiban nem támogatnak fosszilis vagy atomenergiához kapcsolódó beruházásokat. Azt sem tartom szerencsésnek, hogy háttérbe szoruljanak a nukleáris kutatások, miközben az erőművek működtetéséhez olyan kutatókra és mérnökökre van szükség, akiknél még megtalálható a szaktudás; ugyanakkor kérdés, hogy meddig. Fontos a földgáz és az atomenergia is. Utóbbira legalább 20–50 évig még igenis szükség lesz.