Tuumajaama veekasutus
- Sarnaselt teiste soojuselektrijaamadega vajab tuumajaam jahutusvett, et jahutada ja kondenseerida turbiiniaur tagasi vedelasse olekusse. Jahutusveeks ei kasutata põhjavett, Eesti tingimustes sobib selleks merevesi.
- Merest võetav ja tagasi lastav vesi ei puutu kokku kiirgusallikatega ega ole radioaktiivne.
- Jahutuse peamine keskkonnamõju avaldub merre tagasi lastava vee temperatuuris – tagasi lastav vesi on mõne kraadi võrra soojem.
- Et vältida liigset negatiivset mõju veekeskkonnale, peab juhtima jahutusvee kaldast kaugemale sügavamasse merre, kus soojenenud vesi hajub paremini keskkonda. Seejuures tuleb tagada veekeskkonna kaitse.
- Läänemere ääres asub kümmekond soojuselektrijaama, mille mõju veekeskkonnale on üldiselt hästi teada.
Tulevases Eesti tuumajaamas on kaks veejahutuskontuuri
Veejahutuskontuur, mis väljub tuumajaamast, ei ole radioaktiivne, sest see ei puutu kokku kiirgusallikatega
Esimene kontuur
REAKTOR → TURBIIN → KONDENSAATOR → REAKTOR
See on suletud süsteem, kus vesi ringleb läbi reaktori, muutub auruks ja kondenseerub tagasi veeks, ilma et see puutuks kokku väliskeskkonnaga. See vesi võib olla nõrgalt radioaktiivne, kuid kuna süsteem on suletud, ei pääse see keskkonda.
Reaktorist väljuv aur kondenseerub ja jõuab tagasi reaktorisse, ilma elektrijaamast lahkumata.
Teine kontuur
MERI → KONDENSAATOR → (JAHUTUSTORNID) → MERI
See ei puutu kokku radioaktiivse materjaliga ja kasutab looduslikke veekogusid (nt meri, suur jõgi või järv, tehisveekogud) jahutusvee allikana. Vesi, mis siseneb ja väljub teisest kontuurist, ei ole radioaktiivne.
Vastavad ehitus- ja tegevusload antakse välja ainult juhul, kui on põhjalike uuringutega tõendatud, et tuumajaama ehitus ja töö ega jäätmete geoloogiline ladestus ei mõjuta põhjavett mingil sellisel moel, et see ohustaks keskkonda, inimeste joogivee kvaliteeti või selle kättesaadavust.
Miks teine kontur ei ole radiaoaktiivne
Tuumajaamas on kaks veesüsteemi ehk kontuuri. Esimeses kontuuris liigub vesi, mis toob soojusenergia reaktorist turbiini. See vesi on küll nõrgalt radioaktiivne, kuid see vesi püsib kinnises kontuuris ja ei puutu kokku teises kontuuris liikuva veega.
Teine kontuur jahutab esimest kontuuri läbi soojusvaheti eesmärgiga muuta turbiini läbinud ja töö ära teinud aur taas vedelaks veeks, mida esimeses kontuuris pumbaga ringi ajada saab. Teine kontuur ehk jaama jahutussüsteem võib olla suletud (nt jahutustornide kasutamisel puhul) või avatud (nt merevee kasutamise puhul). Suletud süsteeme kasutatakse, kui vett on piiratud koguses, näiteks sisemaised asukohad kuivas kliimas, või järvede ja jõgede läheduses merest kaugemal. Avatud süsteemi kasutatakse, kui vee hulk pole piiratud – näiteks kõik mereäärsed Soome ja Rootsi jaamad.
Kokkuvõttes, jaama jahutamist võib ette kujutada nagu radiaatorit basseinis– sees liigub kuum vesi, aga ümber selle on jahedam vesi, mis soojeneb ainult radiaatori kaudu ning radiaatoris oleva kuuma veega segunemist ei toimu.
Radionukliidid merevees
Selleks et tagada, et tuumajaamadest väljuvas jahutusvees ei oleks ohtlikus kontsentratsioonis radioaktiivseid aineid, teostavad seiret nii jaamad ise igapäevase töö käigus kui ka riiklikud ja rahvusvahelised keskkonnaseireasutused. Siin on mõned olulisemad:
Läänemere merekeskkonna kaitse komisjon HELCOM koondab mitmesuguseid mereuuringuid, mille käigus mõõdetakse ka erinevate radionukliidide leidumist merevees ja põhjasetetes. Selliseid uuringuid teevad ka riikide keskkonnaseireametid ja tuumajaamade puhul eraldi ka tuumaohutusega tegelevad riiklikud regulaatorid. Peamised jälgitavad radionukliidid on tseesium (137Cs ja 134Cs), poloonium (210Po), strontsium (90Sr) ja kaalium (40K). Nendest 137Cs, 134Cs ja 90Sr on peamiselt inimtekkelised, samas kui 210Po ja 40K esinevad looduslikult.
Vahel küsitakse ka loodusliku ja inimtekkelise triitiumi sisalduse ja mõjude kohta. Triitium (3H) on looduslikult esinev, nõrgalt radioaktiivne ja suhteliselt lühikese poolestusajaga element, mida tekib väikestes kogustes ka tuumajaamades – sõltuvalt kasutatavast reaktoritüübist. Triitiumi sisaldus Läänemeres, sh. tuumajaamade läheduses (<5-10 Bq/l) on väiksem kui näiteks joogiveele kehtivate nõuete kontrollväärtus (100 Bq/l).
Siinkohal tasub täpsustada, et Euroopa Liidus kehtiv triitiumi kontrollväärtus joogivees on 100 Bq/l, kuid seda ei loeta tervisele ohtlikuks piiriks, vaid pigem kontrolltasemeks, mille puhul hinnatakse, kas teised radionukliidid võivad ka esineda.
WHO soovituslik triitiumi piir on palju kõrgem (umbes 10 000 Bq/l) – seega 100 Bq/l on väga konservatiivne.
Tuumajaamad keskkonda olulisel määral triitiumi ei lisa.
Jahutusvee maht ja temperatuur
Jahutamine mereveega (avatud meetod)
Kui teise kontuuri jahutamiseks kasutatakse merevett, siis kogutakse külm vesi merest, see kondenseerub ja naaseb muutmata koostisega, kuid kuni ca 10 kraadi soojemana merre tagasi. See temperatuuritõus on kooskõlas keskkonnanõuetega ning selle mõju mere ökosüsteemile on minimaalne ja pideva seire all.
Temperatuurimõõtmiste järgi tõstab Soome Loviisa tuumajaama väljutatav vesi merevee temperatuuri umbes 1–2,5 kraadi võrra 1–2 kilomeetri raadiuses väljalaskepunktist.
Source: Fortum
Eestis on tegemist väikese võimsusega reaktoriga, mistõttu on ka soojuskoormus väiksem.
| Läänemere veemaht: | 21 721 km³ |
| Tuumajaam pumpab merest: | 13 – 25 m³/s |
| Tuumajaam tagastab merre: | sama palju, kui pumbati sisse |
| Vee temperatuur pärast merre tagasipöördumist: | 6 – 10 °C ümbritsevast temperatuurist kõrgem |
Jahutamine jahutustornidega (suletud meetod)
Kui teist kontuuri jahutatakse jahutustornide abil, kogutakse külm vesi merest. Umbes pool veest aurustub jahutustornides ja jõuab puhta veeauruna tagasi atmosfääri, teine pool kondenseerub ja naaseb merre.
Eesti lähiümbruses töötavad merevee jahutusega tuumajaamad
Läänemere ääres töötab täna kümmekond soojuselektrijaama, ca pooled neist tuumaelektrijaamad. Jahutusvee mõjude pidev seire ja hindamine on tuumajaamade igapäevase töö osa, kuna see ongi üks jaama olulisemaid keskkonnamõjusid. Heaks näiteks on Olkiluoto tuumajaama jahutusvee mõjusid selgitav veebileht.
| Tuumajaam | Merevee kasutus m³/sekundis | Merevee kasutus m³ / aastas |
|---|---|---|
|
Loviisa |
40 m³/s |
1,323 miljonit m³ |
|
Olkiluoto 1 |
30 m³/s |
946 miljonit m³ |
|
Olkiluoto 2 |
30 m³/s |
946 miljonit m³ |
|
Olkiluoto 3 |
60 m³/s |
1,890 miljonit m³ |
Kust saavad jahutusvee tänased põlevkivielektrijaamad?
Narva elektrijaamad kasutasid aastal 2012 kateldes tekkiva auru kondenseerimiseks Narva jõest jahutusvett 1,300 miljonit m³, mis lastakse vee koostist muutmata, kuid pisut kõrgema temperatuuriga jõkke tagasi.
Auvere elektrijaam kasutab 520 miljonit m³ jahutusvett. Vett võetakse pinnaveehaaretest Eesti EJ juurdevoolukanalist (Mustajõe kanal) ja Mustajõest. Tootmisel kasutatud tehnoloogiline ja sademevesi juhitakse Mustajõkke.
Source: Keskkonnaluba nr KKL_324417.pdf