Kestävän energian valtava tarve alleviivaa ydinvoiman merkitystä. Onneksi ydinvoiman ei tarvitse olla kallista, ja pienydinvoiman läpimurto on vain ajan kysymys. 

Vierailin kesällä maineikkaassa Massachusetts Institute of Technology -yliopistossa Yhdysvalloissa ydinvoiman tulevaisuutta käsitelleellä Nuclear Energy in a Low-Carbon Future -intensiivikurssilla. Olin paikalla kutsuttuna luennoimassa Suomesta ydinvoimamaana ja ydinvoiman merkityksestä osana ilmastotavoitteiden saavuttamista. Suomi on kiinnostava maa tässä aiheesta monestakin syystä. Suomi on yksi harvoista länsimaista, joissa on rakennettu ydinvoimaa 2010-luvulla ja Olkiluoto 3 on juuri valmistunut. Ydinjätteen huolellinen loppusijoitus on täällä etenemässä käytäntöön ensimmäisenä maailmassa vielä tällä vuosikymmenellä. Kiinnostavaa on myös vakava mielenkiinto sarjatuotettua pienydinvoimaa ja sen kaukolämpökäyttöä kohtaan, samoin ydinvoiman korkeat kannatusluvut ja poliittinen myötätuuli – vihreät mukaan lukien.

Suomi on kiinnostava ydinvoimamaa.

Kurssi tarjosi samalla erinomaisen mahdollisuuden kuunnella muiden, todella kovatasoisten asiantuntijoiden, puheenvuoroja ja katsauksia muun muassa globaalista energiataloudesta, ydinvoiman teknologisista ja kaupallisista näkymistä ja kansainvälisestä ydinturvallisuudesta. Kurssin luennoista ja sen yhteydessä käydyistä keskusteluista tarttui matkaan monenlaista tietoa ja uusia kontakteja. 

1. Puhtaan energian tarve on valtava, ja sitä on käytännössä mahdoton kattaa ilman ydinvoimaa

Globaalista primäärienergian tarpeesta katetaan fossiilienergialla yhä noin 80 %. Itse asiassa fossiilienergian osuus on nyt sama kuin kolmekymmentä vuotta sitten, ja samalla absoluuttinen energiantarve on kasvanut yli kahdella kolmasosalla. Valitettavasti sinänsä erittäin tärkeät energiansäästö ja energiatehokkuus eivät yksinään riitä tarpeen taittamiseen, sillä jo globaalin köyhyyden poisto edellyttää energiaa. Nykyinen massiivinen määrä fossiilienergiaa pitää siksi korvata päästöttömällä energialla, jotta meillä on toivoa hillitä ilmastonmuutos siedettäviin puitteisiin. 

Biomassaa riittää energiaksi vain melko rajallisesti ilman, että haitat luonnon monimuotoisuudelle, ruokaturvalle, muille materiaalitarpeille ja lopulta ilmastollekin käyvät liian suuriksi. Vesivoimaakaan eivät planeetan virtavedet enää suuria määriä lisää vedä, paine on enemmänkin patojen purkamiseen ja laitosten varastointiroolin kasvattaminen.

Tuuli- ja aurinkovoima ovat erinomaisia tapoja tuottaa energiaa. Niitä rakennetaan nyt vauhdilla, ja ne saattavat lopulta olla kaikkein suurimmassa roolissa energiaurakan selättämisessä. Niiden haasteena on kuitenkin vaihtelevuus, jonka tasaaminen edellyttää säätövoimaa, varastoja, siirtoyhteyksiä ja joustoja sitä enemmän, mitä suurempi niiden osuus on. Tämä lisää raaka-aineiden ja infran tarvetta kokonaisuudessaan, ja riskinä on kannustin nojata fossiilienergiaan säätövoimana. Tämä riski ei ole teoreettinen, vaan siitä on nähty jo esimerkkejä.

Kestävän tulevaisuuden väistämätön edellytys on se, että meillä on käytössä riittävästi puhdasta energiaa.

Toinen tuulen ja auringon haaste on matalahko energiatiheys, joka heijastuu myös maankäytön tarpeisiin. Maankäyttö saattaakin muodostua näiden tuotantomuotojen hidasteeksi yllättävän nopeasti. 

Esimerkiksi konsulttiyhtiö LucidCatalyst on arvioinut Yhdysvalloissa tuulivoiman arvioitua tarvetta suhteessa sen ja siirtoyhteyksien vaatimaan maankäyttöön ja todellisuudessa käytettävissä olevaan vapaaseen maa-alaan huolestuttavin tuloksin. Todellinen maankäyttö ja sen käytännön rajoitteet tulisikin huomioida nykyistä paremmin energiaskenaarioita mallintaessa ja politiikkaa linjatessa. Haaste alleviivaa myös paikallisen hyväksyttävyyden tarvetta. Suomen kuntien laariin satava kiinteistöverotus on tässä hyvä malli. Maankäyttö liittyy tietysti ydinvoimaankin, mutta ydinvoiman vaatima absoluuttinen maa-ala on itse asiassa erittäinn pieni, useita kertaluokkia tuulta ja aurinkoa pienempi, suuren energiatiheyden takia. 

Ydinvoiman etuja ovat myös tasainen energiantuotanto, suurempi riippumattomuus maantieteellisestä sijainnista ja kyky tuottaa korkeita lämpötiloja esimerkiksi teollisuusprosessien tarpeisiin.

Kestävän tulevaisuuden väistämätön edellytys on siis se, että meillä on käytössä riittävästi puhdasta energiaa. On tärkeää pitää kaikki työkalut pakissa mukana, ja hyödyntää niitä niiden vahvuuksien ja heikkouksien mukaisesti.

2. Pienydinvoima tulee väistämättä

Sarjatuotettu pienydinvoima (small modular reactor – SMR) on noussut viime vuosina kuumaksi aiheeksi energiapolitiikassa. Vaikka pöhinä on kovaa, ei termistöstä ole yksimielisyyttä. Yleisesti sarjatuotetun tai modulaarisen pienydinvoiman voi todeta käsittävän reaktorit, joiden teho voi olla jotain kymmenistä megawateista useisiin satoihin, ja jotka on määrä valmistaa kuljetettavina tai paikalla koottavina laitteina, siinä missä perinteinen ydinvoima rinnastuu enemmän suuren tehtaan paikalla rakentamiseen. Reaktoreiden toimintaperiaate ja suunnitellut käyttökohteet vaihtelevat, mutta sähkön lisäksi korkeat lämpötilat ovat houkutteleva lopputuote teollisuudelle tai kaukolämpötoimijoille. Pieni koko tuo pääsääntöisesti myös turvaa, sillä pienemmän reaktorin pienempi lämpö- ja polttoainemäärä on ongelmatilanteissa helpompi hallita.

Kaupallisia pienvoimaloita odotetaan yhä markkinoille. Pieniä reaktoreita löytyy toki maailmalta jo paljon tutkimus- ja sotilaskäytössä. Kaupallisessa käytössä ei silti ole kyse mistään kaukaisen tulevaisuuden propellipääpuuhista. Ennen vuotta 2030 tai sen hujakoilla markkinoille tähtääviä, vakavasti otettavia hankkeita löytyy muun muassa Yhdysvalloista, Iso-Britanniasta, Kanadasta, Ranskasta ja Argentiinasta, ja lisäksi esimerkiksi Ruotsissa, Tanskassa ja täällä meilläkin tehdään kehitystyötä tosissaan. Virossa, Tsekeissä ja Puolassa yhdistyvät kova tarve ja kiinnostusta edetä nopeastikin. Kiinassa ja Venäjällä ahkeroidaan myös, mutta jälkimmäisen kyky saada kummoista aikaan lienee pakotteiden kourissa heikko, ja kiinalaisen teknologian varaan ei tätä osa-aluetta kannata jättää.

Vakavia hankkeita, momentumia, kiinnostusta ja rahoitusta on nyt niin paljon, että pienydinvoimaa on tulossa markkinoille varmasti.

Erilaisia hankkeita on iso kirjo, eivätkä ne kaikki varmasti mene maaliin. Momentumia, kiinnostusta ja rahoitusta on kuitenkin jo nyt niin paljon, että jotkut menevät. Ennen pitkää ala varmaankin konsolidoituu kouralliseen tarkoituksenmukaisimpia teknologioita. Monien hankkeiden aikatauluarviot ovat varsin rohkeita, ja viivästyksiä lienee luvassa. Samaan aikaan nyt on kuitenkin käynnissä energiakriisi, jonka olisi syytä laittaa lännessä uusi vaihde silmään puhtaan energian rakentamisessa. Painetta nopeuttamiseen siis on.

Vaikka pieni on kaunista, pienydinvoima tuskin tekee perinteisistä, suurista laitoksista tarpeettomia. Skaalaedut ovat yhä olemassa, ja myös suuria laitoksia voidaan rakentaa nopeammin ja kustannustehokkaammin sarjassa. Tästä on historiassa näyttöjä esimerkiksi Ruotsista ja Ranskasta, ja tuoreeltaan myös Arabiemiraateista korealaisella teknologialla.

Suomella on hyvät edellytykset olla pienydinvoimassa kärkijoukoissa ja hyötyä siitä teknologian ja osaamisen viejänä. Tämä kuitenkin edellyttää tahtoa ja kykyä edetä samaan aikaan sekä säädös- että projektirintamalla. Ydinenergialain päivittäminen on tarpeen ja tehtävä mahdollisimman nopeasti. Samalla olisi hienoa nähdä rakennusprojektin käynnistyvän jo nykylain puitteissa. Käytännön tekeminen olisi hyvä saada käyntiin pian. Muuten riskinä on, että juna ehtii jo jättää aseman ja täällä jäädään tilausjonon hännille odottelemaan.

3. Ydinvoiman ei tarvitse olla kallista

Ydinvoiman hidasteena, jopa esteenä, pidetään usein kallista hintaa. Onkin totta, että moni ydinvoimaprojekti tällä vuosituhannella on venynyt ja ylittänyt budjettinsa, ja että ydinvoiman rakentaminen on pääomavaltaista puuhaa, joka edellyttää kykyä kasata satojen miljoonien tai miljardiluokan rahoitusta. Noin 70 % kustannuksista syntyy rakentamisesta. Erityisen kallista on tyyppinsä ensimmäisen voimalaitoksen rakentaminen tai uudelle laitospaikalle rakentaminen.

Ydinvoiman rakentamiskustannuksia nostaa lännessä se, että rakentaminen hyytyi 1990-luvun alkupuolelta lähtien. Osaaminen pääsi happanemaan ja tuotantoketjut kuihtuivat, ja 2000-luvulla on jouduttu ikään kuin käynnistelemään konetta uudestaan. Ydinvoiman kalleus ja kallistuminen ei kuitenkaan ole mikään väistämätön vakio, vaan oppimiskäyrät ja skaalaedut pätevät siihenkin, kuten historia on osoittanut. Oppiminen pätee paitsi rakentamiseen, myös sääntelyyn. Kun Ranskassa aikanaan rakennettiin yli 50 uutta reaktoria parissakymmenessä vuodessa, luvitus muodostui rutiiniksi. 

Ydinvoimalle povattiin uutta tulemista lännessä 2000-luvun alkupuolella. Se kuitenkin hyytyi hinnan takia. Vaikka tämä osui ajallisesti yksiin tuuli- ja aurinkovoiman kustannusten nopean laskun kanssa, paljon merkittävämpää yhtälössä oli halpa kaasu, jonka ajurina toimi erityisesti Yhdysvaltojen liuskekaasubuumi. Odotetun ydinvoimarenessanssin hyytyminen olikin ilmastolle myrkkyä ja käytännössä hiilipäästöjen alihinnoittelun seurausta.

Ydinvoimarenessanssin hyytyminen oli ilmastolle myrkkyä ja käytännössä hiilipäästöjen alihinnoittelun seurausta.

Vaihteleva uusiutuva on kiistatta kustannustasoltaan erittäin houkuttelevaa. Jos nyt haluaa tuottaa megawattitunnin lisäsähköä valmiiseen verkkoon mahdollisimman edullisesti, kannattaa rakentaa paikasta riippuen joko tuuli- tai aurinkovoimaa. Yllä mainituista vaihtelevuudesta, maankäytöstä ja raaka-ainetarpeesta johtuen näillä yksistään ei päästä maaliin ilmastonmuutoksen, luontokadon ja köyhyyden torjunnassa. Siksi tällainen kapea näkökulma ontuu, ja vaihtelevan uusiutuvan kasvavan osuuden järjestelmätason kustannukset jäävät edelleen usein vähälle huomiolle.

Ydinvoiman absoluuttinen tai suhteellinen kalleus ei siis ole vääjäämätöntä, vaan siihen voidaan ja pitää vaikuttaa politiikalla. Joka tapauksessa ydinvoiman hinta pitää suhteuttaa vaihtoehtoihin. Ilmastonmuutoksen hillinnän ja luontokadon pysäyttämisen epäonnistuminen tulee varmasti kalliimmaksi, ja se on paljon vaikeampaa tai kenties mahdotonta ilman ydinvoimaa osana palettia.

Ydinturvallisuudesta huolehdittava

Edellytys ydinvoiman kasvulle tulevaisuudessa on tietysti turvallisuus. Ydinturvallisuus nouseekin ydinvoiman yhteydessä usein nopeasti keskustelun aiheeksi. Aihetta käsiteltiin myös kurssilla kattavasti. Tilastojen valossa ydinvoima on ja on ollut erittäin turvallinen tapa tuottaa energiaa ympäristölle ja terveydelle. Korkea-aktiivisten aineiden kanssa puljaaminen edellyttää silti huolellisuutta ja tarkkaa sääntelyä ja valvontaa. Globaaliin energiahaasteeseen vastaaminen tarkoittaa sitä, että näemme myös uusia ydinvoimaa hyödyttäviä maita, ja onkin tärkeää, että valvontarakenteet skaalautuvat käytön mukana. 

Tilastojen valossa ydinvoima on ja on ollut erittäin turvallinen tapa tuottaa energiaa.

Valitettavasti kaikki toimijat eivät ole hyväntahtoisia, ja juuri nyt Venäjä toimii täysin vastuuttomasti ja häikäilemättömästi Zaporižžjan ydinvoimalan alueella Ukrainassa. Se herättää ymmärrettävästi huolta ja pelkoakin. Kun aiheena on säteily, nousee usein aika raflaavia otsikoita. Paras tieto löytyy Suomessa Säteilyturvakeskukselta, jonka sivuilta löytyy hyvä yleiskatsaus tilanteeseen ja tämä toteamus: “Mikään Ukrainassa radioaktiivisiin materiaaleihin tai ydinvoimalaitoksiin liittyvä onnettomuus tai vahingonteko ei voi myöskään aiheuttaa tilannetta, jonka takia Suomessa tarvitsisi suojautua säteilyltä.”

Oma aiheensa turvallisuuden näkökulmasta on ydinjäte, jonka loppusijoittamisessa Suomi on kiistaton edelläkävijä. Täältä kannattaa hakea oppia paitsi tekniikasta, myös siitä, miten paikallisesta hyväksyttävyydestä huolehditaan.

Lopuksi

Käsillä on eurooppalainen energiakriisi ja globaali ilmastokriisi, ja samalla luontokato etenee edelleen meillä ja maailmalla. Kestävän energiatalouden rakentaminen on täysin välttämätön edellytys näiden haasteiden ratkaisemiseen. Ydinvoima ei ole vanhentunutta, hidasta, kallista tai vaarallista, vaan tärkeä osa energiatulevaisuutta. On tehtävä politiikkaa, joka ei tuki tätä tulevaisuutta, vaan huolehtii ydinvoiman edellytyksistä ja turvallisuudesta osana kestävää energiapalettia. Tämä on myös vihreiden linja puolueen nykyisessä poliittisessa ohjelmassa.

Piipahdus maailman ehkä kovimman tekniikan alan yliopiston kampukselle oli teekkarille varsinainen pyhiinvaellus.

ps. Kurssin järjestäneen Massachusetts Institute of Technologyn tutkijoiden raportti The Future of Nuclear Energy in a Carbon-Constrained World muutaman vuoden takaa on edelleen mainio katsaus aiheeseen