Czemu potrzebujemy energetyki jądrowej w Polsce?

Budowy pierwszej elektrowni jądrowej w Polsce nad jeziorem Żarnowieckim zaniechano w r. 1990. Głównym powodem była nieufność społeczeństwa wobec tego reaktora, któremu zarzucano, że musi być zły, bo projektowano go w Związku Radzieckim. Był to okres zaraz po katastrofie w Czarnobylu i chociaż w Żarnowcu miał powstać reaktor zupełnie inny niż czarnobylski, obawy przed radziecką konstrukcją były silniejsze od argumentów rozumowych. Z perspektywy czasu widać, że decyzja ówczesna była błędna – elektrownie jądrowe wyposażone w reaktory tego samego typu są do dziś bezpiecznie i bardzo ekonomicznie eksploatowane w Finlandii, Czechach, na Węgrzech i w Słowacji.

Co postanowił rząd polski w styczniu 2009 roku?

Analizy, których wyniki podane są w rozdziale szóstym pokazują, że energetyka jądrowa jest obecnie konkurencyjna ekonomicznie i ekologicznie w stosunku do elektrowni na paliwa organiczne (węgiel, gaz i ropa naftowa). Jest ona niezbędna dla trwałego utrzymania obecnego poziomu cywilizacji świata i dalszego jej rozwoju. Unia Europejska zdaje sobie sprawę jak ważne jest to źródło energii – wskazuje na to wyraźnie uchwała Parlamentu Europejskiego z 14 października 2007 r.² oraz wielokrotnie oświadczenia przedstawicieli Komisji Europejskiej (w tym przewodniczącego Jose Manuela Barroso) o konieczności uwzględnienia energetyki jądrowej w unijnej polityce energetycznej.

Przeciwnicy energetyki jądrowej często posługują się argumentem Czarnobyla, wyzyskując szok emocjonalny jaki w roku 1986 wzbudziła ta katastrofa w społeczeństwie świata. Dzisiaj wiemy, że ówczesne obawy były ogromnie przesadzone. Wielokrotnie też sprawdzono, że w reaktorach budowanych zgodnie z europejskimi zasadami bezpieczeństwa awaria typu czarnobylskiego jest niemożliwa dzięki rygorystycznemu zastosowaniu zasady, że po awarii moc reaktora musi maleć, a nie rosnąć, jak to było w Czarnobylu. Reaktory III generacji, które zapewne powstaną w Polsce, są tak bezpieczne, że gdyby nawet doszło do najcięższych awarii, to ich skutki nie mogłyby być odczuwalne dalej niż w odległości 1-3 km od reaktora. 

Do wznowienia programu energetyki jądrowej skłaniają nas względy ekonomiczne. Elektrownie jądrowe są już obecnie ekonomicznie konkurencyjne, a wysokie opłaty za emisje CO₂ istotnie zwiększają tę konkurencyjność. Ponadto radykalnie zaostrzono normy emisji innych zanieczyszczeń. Obecnie planowanie przyszłości energetyki w oparciu o dalsze spalanie węgla prowadziłoby do ogromnych strat finansowych i odpływu przemysłu z naszego kraju do krajów z tańszą energią elektryczną. Nie bez znaczenia są też duże trudności i koszty (szacowane na ponad 50 mld zł) udostępnienia nowych złóż i pokładów węgla kamiennego i brunatnego, jako że aktualnie eksploatowane zasoby operatywne wyczerpią się w ciągu następnych 30-40 lat³. Z drugiej strony, same odnawialne źródła energii (OZE) nie zapewnią stabilnych i wystarczających dostaw energii elektrycznej, a poza tym energia z tych źródeł jest znacznie droższa od energii wytwarzanej w konwencjonalnych elektrowniach cieplnych i jądrowych i z tego powodu wymaga dużych dotacji obciążających każdego z nas, jako podatnika.

Z powyższych względów Rada Ministrów w dniu 13 stycznia 2009 r. postanowiła stworzyć program rozwoju energetyki jądrowej. W maju 2009 r. na stanowisko Pełnomocnika Rządu ds. Polskiej Energetyki Jądrowej została powołana pani Hanna Trojanowska w randze Podsekretarza Stanu. Pełnomocnik ma opracować program rozwoju energetyki jądrowej w Polsce, który w końcu 2010 r. zostanie przedstawiony parlamentowi do zatwierdzenia. Realizacja tego programu wymagać będzie pokonania wielu barier, ale oferuje krajowi wiele korzyści. Jakie – zobaczymy poniżej.

Na ile wystarczy nam węgla?

Zasoby węgla w Polsce są duże, ale już w 2008 roku Polska stała się importerem węgla netto, a w perspektywie 30 lat grozi nam jego brak. Jak pisze E. Sobczyk z Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN⁴, zasoby przemysłowe węgla kamiennego wg stanu na koniec 2006 roku wynosiły 5 miliardów ton. Zasoby operatywne są jednak mniejsze – są to zasoby przemysłowe pomniejszone o przewidywane straty. Wielkość zasobów operatywnych łącznie węgla energetycznego i koksowego w kopalniach czynnych na koniec 2006 r. wynosiła 3 miliardy ton. Oznacza to, że przy założeniu całkowitego wydobycia na poziomie 100 mln ton rocznie wystarczalność zasobów wynosi około 30 lat⁵.

Ale rzeczywistość jest jeszcze gorsza. Część zasobów węgla znajduje się w filarach ochronnych, których nie można naruszyć ze względu na groźbę zawalenia się chodnika i powstania szkód górniczych na terenach zabudowanych. Ponadto część zasobów znajduje się w pokładach cienkich, poniżej 1,5 m grubości, występują uskoki uniemożliwiające zaprojektowanie ścian o większych wybiegach, istnieją też zagrożenia naturalne. Z tych względów ocenia się, że co najmniej 20-30% zasobów zaliczanych do operatywnych nie zostanie wykorzystane. Dlatego rzeczywista żywotność kopalni będzie krótsza od tej, która wynika z obliczeń. 

Z przeprowadzonych symulacji wystarczalności zasobów wynika, że po roku 2030 zostanie czynnych tylko 12 kopalń węgla kamiennego, w których pozostanie 390 mln ton zweryfikowanych zasobów operatywnych. Kopalnie te będą w stanie wydobyć maksymalnie 47 mln ton węgla rocznie. Nawet przy bardzo dużym zmniejszeniu zapotrzebowania rynku krajowego na węgiel kamienny będzie to wielkość niewystarczająca dla pokrycia wymagań odbiorców.

Złoża węgla brunatnego klasyfikowane jako pewne obejmują ponad 24 mld ton. Z węgla brunatnego uzyskuje się obecnie około 10 000 MW elektrycznych. Ale wydobycie w kopalniach obecnie czynnych spadnie w 2030 roku o ok. 20% a w 2050 całkowicie zaniknie. Jeśli nie zostaną wykorzystane złoża perspektywiczne, to moc bloków energetycznych zmaleje w roku 2030 do 7000 MW i do roku 2050 spadnie do zera⁶. Wydobycie węgla brunatnego może się zwiększyć, ale wymaga to otworzenia nowych złóż, przede wszystkim złoża „Gubin”, a w dalszej kolejności złoża „Legnica”. Przy uwzględnieniu odpowiednich dużych nakładów na budowę kopalni i założeniu, że zagospodarujemy te złoża mimo problemów ekologicznych, wydobycie węgla brunatnego zostanie utrzymane – ale wobec przewidywanego wzrostu zapotrzebowania na energię i zmniejszenia podaży węgla kamiennego i tak pozostanie luka w zaopatrzeniu polskiego systemu energetycznego⁷.

A przy tym węgiel, podobnie jak ropa naftowa i gaz ziemny, to cenny surowiec dla chemii. Spalanie go to grzech wobec naszych wnuków – skąd będą brać podstawowy materiał dla wszystkich procesów chemii organicznej? Węgiel jest częścią dziedzictwa, które otrzymaliśmyw spadku od poprzednich pokoleń i które powinniśmy pozostawić naszym prawnukom. Spalając węgiel, pozbawiamy ich możności wykorzystania go jako surowca chemicznego. Natomiast uran jest nieprzydatny do niczego poza rozszczepieniem i wytworzeniem w ten sposób energii. Wykorzystując go w reaktorach jądrowych robimy to samo, co zrobią z nim nasze wnuki i prawnuki. Mamy więc moralne prawo zużywać uran – zwłaszcza, że jego zasoby, przy efektywnym wykorzystaniu, wystarczą na o wiele dużej niż paliwa kopalne – ale jest dylematem, czy mamy moralne prawo spalić cały nasz węgiel.

Dla naszego bezpieczeństwa energetycznego ważną sprawą jest też możność tworzenia zapasów paliwa. Zgromadzenie w kraju rocznego zapasu paliwa jądrowego jest technicznie łatwe, można też zgromadzić jego zapas na 10 lat lat, a nawet i dłużej. Natomiast zgromadzenie zapasu jakichkolwiek innych paliw na 10 lat ani nawet na 1 rok nie jest wykonalne, ponieważ np. węgla potrzeba 75 000 razy więcej niż uranu. Do jednej elektrowni jądrowej roczny zapas paliwa (24-30 ton) przywozi jedna ciężarówka, do elektrowni węglowej do przywozu 3 mln ton potrzeba byłoby 100 000 takich pojazdów. W Polsce zapasy węgla zmagazynowane przy elektrowniach i elektrociepłowniach wystarczają na 35 dni, a gazu na 11 dni. To ogranicza naszą odporność na zagrożenia naturalne i naciski polityczne.

W każdej elektrowni jądrowej jest zapas paliwa na ponad rok, a nawet jeśli nie będziemy gromadzili zapasów uranu na wiele lat, to i tak energetyka jądrowa zapewnia bezpieczeństwo energetyczne, bo uran wydobywany jest w wielu krajach, w tym głównie w krajach rozwiniętych gospodarczo i w krajach o stabilnej sytuacji politycznej. Nie grozi nam uzależnienie od jego producentów w Australii, Namibii, USA, RPA czy w Kanadzie. Co więcej, złoża uranu występują także i w Polsce.

Zasoby zidentyfikowane i prognozowane w Polsce wg OECD⁸ ocenia się na ponad 105 tysięcy ton o zawartości uranu w rudzie od 230 do 1100 ppm⁹. Doświadczenie światowe pokazuje, że można z zyskiem eksploatować rudę o zawartości uranu od 130 ppm w górę. Ponadto znaczące ilości uranu wyrzucane są jako odpad przy wydobyciu rudy miedzi (ponieważ uran często występuje razem z miedzią, a czwarta pod względem wielkości wydobycia uranu na świecie jest australijska kopalnia Olympic Dam, będąca przede wszystkim kopalnią miedzi). Obecnie ilość uranu zrzucana na hałdy w postaci odpadów o niskiej zawartości uranu to ~ 1 700 t/rok¹⁰. Stanowi to rocznie ekwiwalent paliwa dla 10 elektrowni jądrowych o łącznej mocy 10 000 MW¹¹. Paliwo uranowe na świecie jest tak tanie, że przez długi czas o wykorzystaniu polskich zasobów uranu nawet nie myślano. Obecnie powstają nowe możliwości – rozwój energetyki jądrowej w Polsce zaktywizuje również rozwój pozyskania uranu w naszym kraju.

Renesans energetyki jądrowej na świecie

Pierwszym krajem Unii Europejskiej, który po zastoju, spowodowanym syndromem czarnobylskim (tj. panicznym i nieuzasadnionym strachem przed energią atomową, wywołanym awarią w Czarnobylu w 1986 r., która będzie omówiona w rozdziale 5), wznowił budowę elektrowni jądrowych, była Finlandia. Obecnie trwa budowa reaktora w Olkiluoto, na północ od Helsinek. Jest to reaktor wodny ciśnieniowy EPR (skrót od European Pressurized Reactor), zapewniający podwyższone bezpieczeństwo i lepsze osiągi ekonomiczne, ale wymagający produkcji elementów większych niż w reaktorach poprzedniej generacji. W dodatku jest on budowany po wieloletniej przerwie w rozwoju energetyki jądrowej w Unii Europejskiej. Powoduje to trudności i opóźnienia, ale Finowie – zgodnie z zasadami bezpieczeństwa obowiązującymi w całej energetyce jądrowej – uważają, że bezpieczeństwo jest ważniejsze niż tempo budowy, bo elektrownia ma pracować niezawodnie i bezpiecznie przez 60 lat. Dlatego przestrzegają wszystkich wymagań jakości, nawet gdy powoduje to opóźnienia. Zresztą Finowie są pewni, że te kłopoty są typowe dla budowy boku prototypowego i nie powtórzą się one w następnych projektach. Dobitnym dowodem na to jest fakt, że trzy różne firmy fińskie złożyły już wnioski o zezwolenie na budowę dalszych trzech elektrowni jądrowych.

Finlandia buduje nie tylko elektrownie jądrowe, ale także i składowisko wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych (a właściwie składowisko wypalonego paliwa, ponieważ w Finlandii nie praktykuje się jego przerobu). Budowa jest oparta na decyzji parlamentu fińskiego, który uznał budowę elektrowni jądrowych i składowiska odpadów za działania „dla dobra społeczeństwa fińskiego” i przy pełnym poparciu miejscowej ludności.

Wkrótce po Finlandii, rozpoczęto budowę nowej elektrowni jądrowej z reaktorem EPR we Francji we Flamanville. Następny reaktor we Francji będzie budowany w Penly począwszy od 2011 roku. Francja przoduje w wytwarzaniu energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych – ale konsekwentnie rozwija energetykę jądrową, która zaspakaja 80% jej potrzeb i zapewnia czystą, bezpieczną i tanią energię elektryczną. 

A w ślad za Finlandią i Francją idą inne kraje. W styczniu 2008 roku, po dwuletnich analizach ekonomicznych i wszechstronnej dyskusji społecznej, rząd brytyjski wydał „Białą Księgę” uzasadniającą konieczność budowy nowych elektrowni jądrowych w Wielkiej Brytanii. Minister gospodarki podkreślił, że nie będzie się to wiązało z obciążeniem krajowego budżetu, bo koszty budowy elektrowni jądrowych, ich likwidacji i unieszkodliwiania odpadów radioaktywnych będą ponosiły w pełni przesiębiorstwa energetyczne (czyli właściciele tych elektrowni).

Mimo protestów organizacji Greenpeace, programowo zwalczającej energetykę jądrową, decyzja ta została przyjęta z pełną aprobatą przez społeczeństwo brytyjskie. Poparcie jest tak mocne, że nawet minister gospodarki w opozycyjnym „gabinecie cieni” oświadczył, iż opozycja uważa za swój obywatelski obowiązek odłożyć na bok spory polityczne i walkę o głosy wyborcze i współpracować z rządem dla dobra kraju na rzecz rozwoju energetyki jądrowej¹².

W lecie 2009 roku opublikowano raport przemysłu brytyjskiego¹³ opracowany na podstawie analiz firmy McKinsey, bardzo aktywnej w sprawach zmiany klimatu. Wbrew oczekiwaniom, że firma ta będzie wzywała do rozwoju odnawialnych źródeł energii (OZE) okazało się, że dla utrzymania konkurencyjności przemysłu brytyjskiego i uniknięcia ogromnego importu gazu konieczne jest zmniejszenie planowanego udziału OZE w 2020 roku z planowanych 32% do około 25% i zdecydowane zwiększenie udziału energetyki jądrowej. W przeciwnym razie wystąpi wzrost cen energii elektrycznej o około 30% i import gazu rzędu 90 mld m3 rocznie, z czego ponad połowę trzeba będzie uzyskać z gazu skroplonego LNG. Widać tu skutki rabunkowej gospodarki, która spowodowała wyczerpanie złóż gazu pod Morzem Północnym, o czym mówi rozdział omawiający przejściowe kłopoty firmy British Electric. Nawiasem mówiąc, Polska ma znacznie mniejsze zasoby gazu niż Wielka Brytania. Skoro Brytyjczycy boją się uzależnienia od importu gazu, czy nie powinniśmy się bać tego jeszcze bardziej?

Podobny raport opracowany na polecenie premiera Wielkiej Brytanii przedłożył były minister energetyki Malcolm Wick14. Wick stwierdził w swym raporcie, że planowany udział energii odnawialnej wynoszący 15% w 2020 roku jest już celem bardzo ambitnym i nie należy dążyć do wyższego udziału OZE, przeciwnie, należy wycofać się z dotychczasowych planów ekspansji OZE, a podnieść udział energetyki jądrowej z 20% do 35-40% w 2030 roku.

Raport ten został przyjęty z aprobatą przez rząd i przemysł. Ale pomyślmy, jaki stąd wniosek dla Polski. W Wielkiej Brytanii średnie prędkości wiatru wynoszą około 8-10 m/s, a w Polsce – około 5 m/s. Moc wiatraka jest proporcjonalna do trzeciej potęgi prędkości wiatru. Skoro Wielka Brytania, dysponująca potencjałem energetyki wiatrowej dużo większym niż Polska uznaje, że 15% jest celem „bardzo ambitnym”, którego w perspektywie 2020 roku nie należy przekraczać, to i w Polsce należy uznać, że osiągnięcie 15% energii ze źródeł odnawialnych w 2020 roku będzie wielkim sukcesem. Wezwania fundacji Greenpeace do jeszcze szybszego rozwoju OZE nie są uzasadnione¹⁵.

We Włoszech, które po awarii w Czarnobylu wycofały się z energetyki jądrowej, przerwały budowę nowych reaktorów i zamknęły istniejące elektrownie jądrowe, na jesieni 2008 roku premier a potem minister gospodarki oświadczyli, że Włochy popełniły w ten sposób „straszliwą pomyłkę”, która kosztowała je 20 lat opóźnienia w rozwoju gospodarczym i ponad 50 miliardów euro strat¹⁶. Budowa pierwszej elektrowni jądrowej ma zacząć się w 2013 roku (a więc wcześniej niż w Polsce). Warto dodać, że zanim rząd włoski podjął decyzję o rozwoju energetyki jądrowej, energetycy włoscy już wcześniej zdali sobie sprawę z konkurencyjności ekonomicznej elektrowni jądrowych. Dlatego wykupili oni w Hiszpanii udziały w elektrowniach jądrowych (na łączną moc 2650 MW, prawie tyle co druga co do wielkości polska elektrownia – Kozienice) oraz kupili elektrownię jądrową Mochovce z blokami¹⁷ 1 i 2 na Słowacji, gdzie w 2008 rozpoczęli budowę dwóch dalszych bloków nr 3 i 4. Bloki te są oparte na tym samym projekcie co bloki 1 i 2, a więc jest to wznowienie budowy zatrzymanej na początku lat 90-tych, w tym samym czasie i z dokładnie tą samą technologią, co nasza elektrownia jądrowa w Żarnowcu – z tą różnicą, że Słowacy swojej nie porzucili.

Decyzja o budowie tych bloków ma dla Polaków szczególną wymowę – są to bloki z takimi samymi reaktorami i o konstrukcji podobnej do tych, które miały pracować w Żarnowcu. Autor tej książki został zaproszony jako ekspert ds. bezpieczeństwa reaktorowego przez rząd austriacki w grudniu 2008 roku na spotkanie austriacko-słowackie z udziałem Włochów, którzy pełnią rolę wiodącą w rozbudowie EJ Mochovce. Przedyskutowano tam problemy bezpieczeństwa tych bloków. Okazało się, że spełniają one wymogi współczesne i nie ma powodów, by sprzeciwiać się ich budowie¹⁸.

Włoska firma ENEL podpisała już porozumienie z francuską firmą EDF o współpracy w budowie elektrowni jądrowych we Włoszech¹⁹. Decyzja rządu włoskiego o wznowieniu programu rozwoju energetyki jądrowej we Włoszech przywróciła nadzieję na obniżenie kosztów energii elektrycznej, która we Włoszech jest bardzo wysoka – druga w Unii Europejskiej. Przy okazji warto wspomnieć, że po najwyższej cenie w UE energię elektryczną kupują odbiorcy prądu w Danii, która wyrzekła się energetyki jądrowej (rys. 1.1).

Powrót do energetyki jądrowej ogłosiła również w lutym 2009 roku Szwecja, która po referendum w 1979 r., zorganizowanym na fali dyskusji nt. bezpieczeństwa energetyki jądrowej, jaka nastąpiła po awarii w amerykańskiej EJ Three Mile Island, podjęła decyzję o zaprzestaniu budowy elektrowni jądrowych i wycofaniu się z energetyki jądrowej. Obecnie rząd szwedzki oznajmia, że będą budowane reaktory o większej mocy na miejsce starych, a ponad 62% Szwedów popiera rozbudowę energetyki jądrowej²¹.

Podobne decyzje podejmowane są w innych krajach Europy – w Holandii, w Czechach, na Słowacji, na Węgrzech, w Bułgarii, w Estonii, w Szwajcarii, Albanii, Chorwacji czy Białorusi. Rosja, Chiny, Korea Płd., Indie i Japonia mają wielkie plany rozbudowy energetyki jądrowej, a dalsze elektrownie powstają lub są projektowane w Turcji, Egipcie, Arabii Saudyjskiej, Zjednoczonych Emiratach Arabskich, w Indonezji, w RPA, Brazylii, Argentynie, krajach arabskich nad Morzem Śródziemnym(tzw. państwa Maghrebu) i w innych krajach. W USA złożono już wnioski o zezwolenie na budowę ponad 30 bloków jądrowych dużej mocy, a opinia publiczna zdecydowanie popiera rozwój energetyki jądrowej²².

Firmy reaktorowe podejmują zdecydowane kroki dla zwiększenia swego potencjału produkcyjnego. Firma AREVA zamierza zatrudnić 12 000 nowych pracowników w 2009 roku²³ i tworzy nowe zakłady produkcji ciężkich elementów EJ, a podobnie postępuje Westinghouse i inne wielkie firmy reaktorowe.

Korzyści z energetyki jądrowej

Głównym powodem renesansu energetyki jądrowej jest jej konkurencyjność ekonomiczna i ekologiczna. Opiera się ona na wysokim współczynniku wykorzystania mocy zainstalowanej²⁴ przekraczającym 90%, zerowej emisji CO₂ i na bardzo niskich i stabilnych kosztach paliwa. Dodatkowym bodźcem dla budowy elektrowni jądrowych jest wprowadzenie przez Unię Europejską opłat za emisję CO₂, które będą zakupywane w drodze licytacji na wolnym rynku. Celem tych opłat jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. Spodziewane ceny to przynajmniej 40 euro/t CO₂, ale mogą one być znacznie wyższe. Wobec tego, że praca elektrowni jądrowej nie powoduje emisji CO₂, kraje mające elektrownie jądrowe będą cieszyły się znacznie niższymi cenami energii niż kraje spalające węgiel.

Z punktu widzenia każdego z nas, najważniejsze jednak jest to, że energetyka jądrowa pozwala produ-kować energię elektryczną przy zachowaniu czystego powietrza, czystej gleby i wody. Nie powoduje ona emisji zanieczyszczeń powietrza związanych ze spalaniem węgla (SO₂, NO_x i pyłów, metali ciężkich, między innymi rtęci), dla których normy dopuszczalnych wielkości emisji są coraz bardziej zaostrzane przez UE i które powodują realne straty zdrowia. 

Badania przeprowadzone w USA, Europie Zachodniej a także w innych krajach wykazały, że zanieczyszczenie powietrza cząstkami pyłu pociąga za sobą wzrost zachorowalności i umieralności. Już przy poziomach stężeń pyłu obecnie występujących na wielu obszarach zurbanizowanych występuje pogorszenie funkcjonowania płuc, zwiększona częstość występowania chorób układu oddechowego i naczyniowo-sercowego, zwiększony zakres hospitalizacji oraz umieralności. Najgroźniejszą frakcją pyłu jest pył drobny o średnicy mniejszej od 2,5 mikrona (PM2.5), przenikający przez naturalne filtry w układzie oddechowym i osadzający się głęboko w płucach. Powoduje on choroby narządu oddechowego i prawdopodobnie działa promocyjnie na rozwój nowotworów płuc. Niestety ten właśnie drobny pył najłatwiej przenika przez filtry instalowane w układach odlotowych spalin z elektrowni cieplnych. Wraz z pyłami emitowane są metale ciężkie, często o działaniu toksycznym. Substancje takie jak ołów i rtęć powodują trwałe szkody zdrowotne, a arszenik, beryl czy kadm są trujące i rakotwórcze.

Krótkotrwałe narażenie na SO₂ wywołuje nasilenie symptomów chorobowych, a przy długotrwałym narażeniu obserwowano systematycznie zwiększoną umieralność, wzrost przyjęć do szpitala i chroniczne choroby płuc. Stężenie w wysokości kilku ppm powoduje zaburzenie w fotosyntezie roślin. SO2 jest obok tlenków azotu główną przyczyną powstawania kwaśnych deszczów, które powodują nie tylko niszczenie świata roślinnego, ale i przyspieszają korozję obiektów wykonanych z metalu, kamienia i betonu. Zakwaszanie tymi deszczami gleby powoduje rozpuszczanie soli metali ciężkich, co z kolei pogarsza jakość zdrowotną produktów żywnościowych otrzymywanych na tych glebach. W niskich temperaturach tlenki siarki w obecności wykroplonej wody skraplają się jako kwas siarkowy, który oddziałuje żrąco na błony śluzowe, a osadzając się na powierzchni metalowych i betonowych konstrukcji wywołuje ich korozję²⁵.

Dwutlenek azotu powoduje choroby układu oddechowego, a narażenie na jego wysokie stężenia może powodować bronchit u astmatyków i u osób zdrowych. Najbardziej narażone są dzieci i astmatycy. Badania epidemiologiczne wykazały zwiększone o 20% ryzyko chorób układu oddechowego u dzieci przy wzroście stężenia NO₂ o około 30 
g/m³ w ciągu 2 tygodni²⁶. W małych ilościach NO₂ oddziałuje na rośliny jak nawóz, w ilościach większych hamuje jednak ich rozwój. W upalne dni i w kontakcie z węglo-wodorami wytwarza ozon (substancję szkodliwą), w kontakcie z rodnikami hydroksylowymi powstaje kwas azotowy, istotny składnik kwaśnych deszczów. Podtlenek azotu N₂O jest gazem wnoszącym wkład w efekt cieplarniany. Obecność N₂O w stratosferze prowadzi do jego reakcji z tlenem atomowym, który bierze udział w katalitycznym niszczeniu warstwy ozonu. Co najważniejsze jednak, tlenki azotu podobnie jak dwutlenek siarki przekształcają się w aerozole wtórne, o bardzo małych rozmiarach i podobnie jak pył drobny emitowany z elektrowni oddziaływują szkodliwie na płuca człowieka.

W krajach rozwiniętych mieszanina dymu z kominów domowych i z zakładów przemysłowych i energety-cznych jeszcze niedawno powodowała wyraźny przyrost zgonów. Na przykład w 1952 roku wskutek przejściowego wzrostu skażeń powietrza nad Londynem zmarło ponad 4000 ludzi. Ilustruje to rys. 1.2, na którym widać, jak w tym okresie krzywa zgonów nadążała za krzywą stężenia zanieczyszczeń w powietrzu²⁷.

Podobne skutki obserwowano w innych latach w Londynie, a także w innych miastach jak Oslo, Osaka (Japonia), czy Nowy Jork. W Polsce szczególnie wyraźne skutki skażeń powietrza obserwowano na Śląsku, gdzie np. w końcu lat 70-tych w Wałbrzychu docierało na ziemię o 40% mniej światła słonecznego niż w innych rejonach Polski, a średni okres życia był tam o 6 lat krótszy od średniej krajowej²⁹.

Działania podjęte przez energetykę w celu zmniejszenia emisji zanieczyszczeń przyniosły istotną poprawę sytuacji. Dzisiaj katastrofalne skażenia powietrza nie zdarzają się, a nowoczesne techniki oczyszczania spalin obniżają emisje w ciągu normalnej pracy elektrowni. Niestety, nawet po znacznym zmniejszeniu emisji i wprowadzeniu wysokich kominów zapewniających lepsze rozpraszanie zanieczyszczeń, ilości szkodliwych dla człowieka tlenków siarki i azotu oraz pyłów emitowanych z elektrowni pozostają znaczące.

Spalanie węgla jest jednym z głównych źródeł drobnego pyłu w powietrzu miejskim³⁰. Spalanie węgla i ropy dla celów przemysłowych i ogrzewania mieszkań stanowi główne źródło PAH (wielocyklicznych węglowodorów aromatycznych), dwutlenku azotu, tlenku węgla i różnych związków organicznych i nieorganicznych. Związki PAH o pięciu lub więcej pierścieniach (np. B[a]P) występują głównie w postaci aerozoli, w połączeniu z drobnym pyłem o średnicy poniżej 2 mikronów³¹.

Wzrost liczby zachorowań i zgonów w okresach zwiększonego stężenia skażeń w powietrzu obserwowano w wielu krajach. Efekty zdrowotne narażenia na wdychanie dwutlenku siarki SO2 łączono z efektami wdychania pyłów ze względu na ich bliską łączność w zakresie źródeł i stężeń, mianowicie spalanie węgla dla ogrzewania mieszkań i dla wytwarzania energii elektrycznej³².

Wielkie studium Unii Europejskiej nazwane EXTERNE mające na celu ocenić wpływ różnych źródeł energii elektrycznej na zdrowie człowieka wykazało, że obok hydroenergii i wiatru energia jądrowa jest najbardziej korzystna z punktu widzenia środowiska i zdrowia człowieka³³. W studium tym rozpatrywano całość oddziaływań zdrowotnych związanych z danym cyklem energetycznym, „od kolebki aż do grobu", to jest od początku projektowania elektrowni poprzez wydobycie potrzebnych dla niej materiałów, produkcję urządzeń, wydobycie paliwa, eksploatację elektrowni aż do jej likwidacji i unieszkodliwienia odpadów. Wielkość oddziaływania na zdrowie człowieka i środowisko przeliczono na jednostki monetarne. Przykładowe wyniki, typowe dla krajów Europy Zachodniej, przedstawione są na rys. 1.3 opracowanym na podstawie pracy A. Rabla³⁴.