Atom stop. Historia katastrofy elektrowni jądrowej w Fukushimie (cz. 1)
– Dlaczego w takim kraju jak Japonia, gdzie zegarki można regulować według rozkładu jazdy pociągów, gdzie konstruuje się perfekcyjne samochody, gdzie przywiązanie do rzetelności, dyscypliny w każdej dziedzinie jest standardem, gdzie polecenie szefa jest świętością, gdzie społeczeństwo jest odpowiedzialne, gdzie od 1966 roku zdobywano doświadczenie w budowaniu EJ, doszło do takiej katastrofy – zastanawia się Krzysztof Sabara z Centrum Energii Odnawialnej GENESIS.
NIKON ICHI (najlepsza japońska technologia)
Gdy pierwszy raz byłem w Japonii w 2004 roku, przez dwa tygodnie nie miałem czasu, by przyjrzeć się ludziom. Jako tzw. turysta stałem na dworcu w Tokyo i czekałem na Shinkansen do Hiroschimy (894 km w 3,5 godziny). Ze znaną sobie i Polakom przezornością pojawiłem się 30 minut przed czasem. Byłem sam, co wzbudziło mój niepokój. Gdy minęło kolejne 15 minut, a na dworcu nie pojawił się nikt, zaniepokojony podszedłem do 1-osobowego personelu, by spytać co się dzieje. Usłyszałem: szizikani (spokojnie). Po kolejnych 10 minutach na peron wpadła 8-osobowa grupa turystów, głośno mówiących po niemiecku. Pomyślałem – to Niemcy – jest ok. Wymieniliśmy spojrzenia i kurtuazyjne uśmiechy. Gdy do przyjazdu pociągu były 2 minuty usłyszałem jakby szelest, szum wiatru, setki dziwnych dźwięków, z których nic nie rozumiałem, gdy nagle ze schodów wynurzył się tysięczny tłum niewysokich ludzi, wszyscy mieli czarne włosy. Fala ludzka ogarnęła nas szczelnie, a z oddali usłyszeliśmy szmer zbliżającego się pociągu. Wtem ni z gruszki ni z pietruszki stojący obok mnie „Niemcy” patrząc na swoje zegarki zaczęli odliczanie 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 – kosmiczna 700-ka (Hikari Rail Star) zatrzymała się przed nami. Jeden z „Niemców”, który okazał się Szwajcarem powiedział: ta ich ciuchcia jest dokładniejsza od naszych zegarków. Wszyscy parsknęli śmiechem. Ja też. Tak pożegnało mnie Tokyo.
Taki obraz Japończyków wywiozłem z mojego pierwszego krótkiego pobytu w Japonii.
W Japonii, w której precyzję niemiecką określają co najwyżej III ligą, mając więcej szacunku dla Koreańczyków czy Chińczyków, zrodził się pomysł zbudowania elektrowni jądrowych.
W roku 1955 zasiano ziarno energetyki jądrowej, wydając pierwsze rozporządzenie dotyczące zasad wykorzystania energetyki atomowej w celach pokojowych. W 1956 roku powołano do życia KEA (komisję energii atomowej), która wyznaczyła długoterminowy plan rozwoju EJ. I tak w 1966 r. uruchomiono pierwszy reaktor komercyjny Tokai 1 GCR, zamówiony w Wielkiej Brytanii.
Początki były obiecujące. Dynamiczny rozwój gospodarki japońskiej wyraźnie wspierał gospodarczo rozwój EJ, a państwu nie posiadającemu żadnych surowców energetycznych zdawało się, że znalazło fundamentalne rozwiązanie wszystkich dotychczasowych problemów wynikających z małej powierzchni oraz braku surowców.
W kolejnych latach powstawały kolejne elektrownie, by osiągnąć niewyobrażalną w polskich warunkach liczbę 60 reaktorów o mocach od 320 MWe do 1315 MWe. Zdecydowana większość reaktorów zbudowana jest w technologii BWR, natomiast część w typie PWR. Specjaliści japońscy uznali, że lokalizacja elektrowni nad wybrzeżem jest optymalnym rozwiązaniem i wygrał pogląd o ekonomicznej przewadze takich lokalizacji ze względu na krótszą drogę morską dostawy elementów elektrowni oraz paliwa jądrowego.
Analizując tylko ten aspekt można uznać, że właśnie to rozwiązanie było przyczyną późniejszej katastrofy w Fukushimie, bo przecież gdyby elektrownia została zlokalizowana np. w środku wyspy fala nie dotarłaby albo jej skutki byłyby minimalne. Sądzono także, że wykorzystanie wody morskiej do chłodzenia skraplaczy turbin, eliminujące budowę chłodni kominowych, przyniesie kolejne miliony oszczędności. Teoretycznie i na papierze nie popełniono błędu. Ale w przypadku Fukushimy popełniono fundamentalny błąd. Ta właśnie decyzja o lokalizacji nad morzem okazała się najfatalniejszą w skutkach. I znowu zwyciężyła ekonomia nad zdrowym rozsądkiem.
Jeszcze wcześniej, bo już w 1978 roku, powołano do życia KBJ (komisję bezpieczeństwa jądrowego). Gdy wydarzyły się katastrofy TMI (Three Mile Island, 1979) oraz w Czarnobylu (1986), wprowadzono szczególnie rygorystyczne prawo, mające zapewnić bezpieczeństwo tego typu inwestycji.
System energetyczny Japonii powiększał swój potencjał, a w 1985 rozpoczęto budowę największej elektrowni jądrowej na świecie o mocy 8000 MWe składającej się z 7 reaktorów. Jej budowę ukończono w 1997 r. Obraz tego prywatnego (w 100 proc.) sektora wydawał się niezakłócony, wręcz idealny, a wszystkie „nieliczne” wypadki, które miały miejsce, zostały zakwalifikowane do poziomu 0 według międzynarodowej skali INES. Czyli, według badających, bez znaczenia dla bezpieczeństwa.
I nadszedł 11 marca 2011 r. godzina 14:46 JST (5:46 UTC).
Nastąpiło trzęsienie ziemi o magnitudzie 9 stopni.
Hipocentrum znajdowało się w odległości 130 km od wybrzeża Tohoku na głębokości do 32 km pod dnem Oceanu Spokojnego (chyba zgłoszę zmianę nazwy).
Gdy trzęsienie ziemi zostało zarejestrowane, trzy pracujące reaktory (nr 1,2,3) w Fukushimie zostały wyłączone automatycznie. W standardowej sytuacji system kontroli i chłodzenia uruchamiany z zewnętrznej sieci podejmuje pracę, jednak w Fukushimie sieć zewnętrzna przestała istnieć wskutek zniszczeń. System perfekcyjnie przełączył się w tryb awaryjnego zasilania, uruchamiając gigantyczne Diesle, które padły o godzinie 15:41. Po awarii Diesli o godzinie 15:42 (60 sekund zwłoki na reset) system ponownie perfekcyjnie przełączył się w kolejny drugi tryb awaryjnego zasilania z baterii.
Zaczął się wyścig z czasem gdyż baterie mogły podtrzymać zasilanie przez maksymalnie 8 godzin. Usiłowano sprowadzić baterie z innych elektrowni, ale to zajęło 13 godzin, a gdy dotarły, zalanie budynku uniemożliwiało ich podłączenie. Dodatkowo w systemie chłodzenia pojawił się przeciek, co uniemożliwiło użycie ciśnienia pary wewnątrz reaktora do napędu dodatkowej pompy awaryjnego chłodzenia. Doprowadziło to do spadku poziomu wody w rdzeniu, w skutek czego wzrosła temperatura i ciśnienie.
W dniu 12 marca o godzinie 4:01 ciśnienie dwukrotnie przekroczyło dopuszczalny poziom bezpieczeństwa, osiągając 840 kPa, co uniemożliwiło wtłaczanie wody do reaktora. Pomimo wielostopniowych i zgodnych z obowiązującymi przepisami zabezpieczeń doszło do katastrofy.
Tsunami
Fala tsunami o wysokości 14 metrów wdarła się na ląd i zniszczyła wszystko, co stanęło na jej drodze. Perfekcyjne zabezpieczenia okazały się niewystarczające. NIKON ICHI (najlepsza japońska technologia) nie sprostała żywiołowi i stało się to, co musiało się stać.
12 marca 2011 r. o godzinie 15:36 doszło do wybuchu wodoru w budynku reaktora nr 1.
14 marca 2011 r. o godzinie 11:01 eksplodował wodór w reaktorze nr 3.
15 marca 2011 r. doszło do pożaru w strefie basenu paliwa reaktora nr 4.
16 marca 2011 r. doszło do pożaru w budynkach reaktorów nr 3 i 4.
Władze japońskie stwierdziły, że awaria ma status INOS 4.
Wbrew twierdzeniom władz japońskich, inne instytucje, takie jak Francuski Urząd Bezpieczeństwa Jądrowego oraz Fińska Agencja Bezpieczeństwa Nuklearnego, uznały, że japońskiej awarii należy przyporządkować 6. stopień w skali INES.
Oczywiście można by opisywać bez końca wydarzenia tamtych dni, po dzień dzisiejszy, i epatować zagrożeniami, odwołując się do tragedii ludzkich. To jednak nie jest celem mojego artykułu. Sprawy tak odległe od nas zdają się nas nie dotyczyć, to jednak należy poruszyć inne kwestie, choćby te związane z kontekstem finansowym.
Koszty
Przykład Japonii pokazuje skalę niewyobrażalnych strat, które tylko z tytułu konieczności zakupu paliw kopalnych wynoszą 30 mld USD rocznie. Straty, jakie poniósł koncern TEPCO, osiągnęły poziom 100 mld USD. Japonia zaczęła zamykać swoje EJ, co oznacza ponoszenie ogromnych kosztów związanych z zastępowaniem siłowni nuklearnych innymi źródłami energii. To kolejne setki miliardów. Liczy się, że łączny koszt katastrofy przekroczy bilion USD.
Jednak pewne pytania muszą wybrzmieć mocno.
Dlaczego w takim kraju jak Japonia, gdzie zegarki można regulować według rozkładu jazdy pociągów, gdzie konstruuje się perfekcyjne samochody, gdzie przywiązanie do rzetelności, dyscypliny w każdej dziedzinie jest standardem, gdzie polecenie szefa jest świętością, gdzie społeczeństwo jest odpowiedzialne, gdzie od 1966 roku zdobywano doświadczenie w budowaniu EJ, doszło do takiej katastrofy?
Japonia jest „ognistym pierścieniem Pacyfiku„. Wybuchy wulkanów powodują, że nikt nie wie, z ilu wysp składa się Japonia i jaka jest jej powierzchnia. To jest zwyczajnie wartością zmienną. W sierpniu i wrześniu archipelag nawiedzają potężne tajfuny, czerpiące swą moc z zachodniego Pacyfiku.
Na terenie Japonii znajduje się 80 czynnych wulkanów.
Fukushima znajduje się na górzystej i wulkanicznej wyspie Honsiu nękanej przez liczne trzęsienia ziemi (1 września 1923 r. trzęsienie ziemi zniszczyło 2/3 Tokio i całą Jokohamę – 142 tys. ofiar ).
W przypadku Japonii można z całą stanowczością powiedzieć, że jest ostatnim państwem lub jednym z ostatnich, na terenie którego mogły powstać elektrownie jądrowe. Przyczyna takiej diagnozy leży w położeniu wyspy oraz jej wieku, gdyż japoński archipelag jest znacznie młodszy od Europy.
Północna część Europy uformowała się miliardy lat temu, a teoretycznie najmłodsza część Europy, czyli obszar Morza Śródziemnego jest jak wiemy nadal aktywny sejsmicznie. To jednak tylko teoria, bo przecież w północnej części Szwecji w 2014 r. oraz w 2015 r. nastąpiło trzęsieni ziemi o magnitudzie 4,2 stopnia w skali Richtera. Natomiast 112 lat temu w okolicy wysp Koster odnotowano wstrząs o sile 5,5 stopnia w skali Richtera. To tylko pozornie średnie wstrząsy (w różnych ocenach nieduża wartość), jednak wystarczy np. błędna ocena warunków gruntowo-wodnych oraz parametrów technicznych gruntów stanowiących podłoże elektrowni, by doszło do pęknięcia fundamentów.
W przypadku Japonii należy zwrócić uwagę na rzecz fundamentalną, a mianowicie, że przed niespełna trzema tysiącami lat linia brzegowa podlegała ustawicznym zmianom. W strefie archipelagu, czyli północnego Oceanu Spokojnego, płyty tektoniczne nacierają na siebie, w skutek czego ruchy orogeniczne wypiętrzają wierzchołki wulkaniczne. W każdej chwili dochodzi do „mikro” erupcji, a ta aktywność powoduje często powstawanie nowej wyspy lub połączeń z istniejącymi. Struktura archipelagu podobna jest do gumowatego trzęsawiska i jak mawiają najstarsi Japończycy nigdy nie wiadomo, czy gdy obudzą się rano ujrzą jeszcze ukochaną górę Fuji.
Okoliczności te oraz intensywność prac i wielkość wydawanych pieniędzy na badania i przygotowywanie się do tego, co nieuchronne wydaje się potwierdzać, że wszyscy wiedzieli i wiedzą, co ich może spotkać. Japończycy wiedzieli o tym od zawsze, a po ostatnim trzęsieniu w Kobe, gdzie zginęło 6 tysięcy ludzi, nikt już chyba nie miał wątpliwości, że życie Japończyków będzie wyglądało inaczej. Od trzęsienia ziemi do trzęsienia ziemi.
Naukowcy japońscy doskonale wiedzieli, że na styku czterech płyt tektonicznych przebiegających w pobliżu archipelagu musi dochodzić do takich zdarzeń, a gdy nastąpi przemieszczenie się jednej względem drugiej na skutek silnego naporu, uwolniona energia jest siłą, która nie ma sobie równych. Dysponując dokładnymi statystykami, wiedzieli, że zjawiska te są nie do przewidzenia, pomimo uporczywego szukania klucza, który wstępnie określono jako tzw. „nie powtarzalność miejsca” i dlatego oparto założenie wyboru lokalizacji EJ w Fukushimie na podstawie tsunami z 1933 r.
Wtedy nic się nie stało, a straty były minimalne. Byli jednak i tacy naukowcy-geologowie, którzy odwoływali się do wydarzeń z 869 r., kiedy to potężne tsunami zniszczyło rejon wschodniego wybrzeża w strefie obecnej Fukushimy do poziomu gleby. Ten głos został zbagatelizowany, a wydający taką opinię zostali uznani za leśnych dziadków. Dyskusję ucięto definitywnie, gdy wkroczył do gry wielki biznes TEPCO. Lokalizację wybrano, budżet spinał się wyjątkowo korzystnie, znaleziono finansowanie.
I w takim miejscu podjęto decyzję o budowie elektrowni jądrowej. W miejscu, gdzie w każdej sekundzie, minucie, godzinie może wystąpić trzęsienie ziemi, zbudowano „Fukushimę Daiichi”.
Elektrownia jądrowa Fukushima Daiichi leży w Tohoku, regionie o najsurowszym klimacie na wyspie Honsiu, na którym dawniej mieszkali Ajnowie, natomiast Japończycy na dobre osiedlili się tam w latach 60. XX wieku. Tohoku było postrzegane jako źródło dostaw żywności, gdyż intensywnie uprawiano tam ryż (20 proc. zapotrzebowania krajowego) pomimo surowego klimatu, który pozwalał tylko na jeden zbiór w ciągu roku. Można by powiedzieć, że Tohoku jest miejscem zapomnianym przez Boga i chyba to twierdzenie jest uprawnione w kontekście również tego, co stało się tam 11 marca 2011 r.
Jaki był powód wybudowania elektrowni jądrowej w miejscu smaganym przez wiatry u podnóża gór Ou w prefekturze Fukushima?
Wyłącznie pieniądze.
Aby zrozumieć tę fatalną decyzję trzeba powiedzieć jednak coś więcej. Całą sytuację wyjaśnia jedno słowo TEPCO.
TEPCO (Tokyo Elektronics Power Company)
Tepco jest gigantyczną korporacją wielobranżową, a w obszarze energetyki zajmuje się produkcją i dystrybucją energii. TEPCO jest firmą nr 1. w tej dziedzinie i właścicielem 17 reaktorów atomowych oraz tysięcy kilometrów linii energetycznych. Tepco zatrudnia ok 40 tys. ludzi w sektorze energetycznym, wynagradzając ich szczególnie sowicie, ponieważ średnia pensja w Tepco jest 2-krotnie większa od średniej krajowej Japonii i wynosi 7 tys. USD. Tepco obsługuje największą metropolię japońską Tokio oraz zasila 27 milionów odbiorców. Tepco jest czwartym na świecie operatorem energii i angażuje się w różne przedsięwzięcia, pozornie niezwiązane ze sobą.
W Tepco chce pracować każdy Japończyk. To prestiż, nobilitacja, uznanie, podziw znajomych i trampolina do awansu (tak było). W Tepco po zakończeniu kariery politycznej pracują premierzy, ministrowe, dyrektorzy departamentów, dziennikarze, publicyści, naukowcy, samorządowcy oraz oczywiście ich rodziny, często całe rodziny.
Pomimo tego, że prezesem był Szimizu, to naprawdę na czele tego giganta stoi nieformalny szef wszystkich szefów Katsumata – nazywany „Brzytwą„.
Gdy Katsumata zadzwoni do premiera, ten przerywa obrady i wybiega z posiedzenia rządu i staje na baczność jak rekrut. Katsumata kieruje wszystkim. Jak Katsumata powie, że wybory ma wygrać LDP to wygrywa. Gdy Katsumata doszedł do wniosku, że ówczesny rząd nie dość dobrze „opiekuje” się jego wioską atomową, wsparł opozycję DPJ i oni wygrali wybory w 2009 r. Katsumata jest szczególnie uczulony na jedno zdanie: uwolnienie cen i rynku energii. Gdy słyszy to zdanie, dostaje furii, a furia w wydaniu „Brzytwy” zawsze oznacza to samo: dymisje najważniejszych osób w państwie. I tak niezatapialny do tej pory minister gospodarki Sato, nota bene syn premiera, w następnych wyborach przegrał z kandydatem Katsumaty.
Geniusz Katsumaty, osoby doskonale wykształconej, absolwenta najlepszej japońskiej uczelni, polega również na perfekcyjnym manipulowaniu otoczeniem oraz swoimi podwładnymi. Katsumata na jednym z posiedzeń zarządu opowiedział sen, jaki mu się przyśnił.
„Szanowni panowie, miałem sen i w tym śnie śniła mi się liczba 1111. A rano, gdy piłem herbatę, którą dostałem w prezencie od mojego przyjaciela pana premiera, wpadłem na taki oto pomysł, że do rachunku każdego naszego klienta dopiszemy rocznie 11,11 dolarów, a to umożliwi nam sfinansowanie kampanii reklamowej w wysokości 300 mln dolarów rocznie.” Cały zarząd wstał i zaczął bić brawo.
Tak oto Katsumata zafundował Tepco kampanię reklamową wartą 300 mln USD de facto za darmo. O usposobieniu Katsumaty świadczy także jego stosunek do dziennikarzy, gdzie na jednej z konferencji na niewygodne pytanie dziennikarza odparł „nie, nie, pan zbyt rzadko bywa na konferencjach ze mną, żeby mógł pan zadawać tak trudne pytania”. Katsumoto skierował swój wzrok na innego dziennikarza, który miał przygotowane pytanie w stylu: jak się pan czuje panie prezesie?
Czyż nie przypomina nam to pewnego ministra, który uchylił pytanie dziennikarki. Pewny siebie, arogancki, apodyktyczny, bezkompromisowy nr 1. Japonii wie lepiej, co jest dobre dla społeczeństwa, bo ono samo nie wie, więc on powie, co jest dla niego dobre. To dobro to tania energia z EJ, więc jeśli społeczeństwo chce taniej energii, to on – nr 1. – podejmie się tego „trudnego” zadania.
W Japonii o każdym kroku rządzących w obszarze energetyki decyduje TEPCO, czyli „wioska nuklearna”. Tak w Japonii nazywa się kartel energetyczno-atomowy.
Krzysztof Sabara, Centrum Energii Odnawialnej GENESIS
