A menudo se proclama que la energía nuclear es la solución al cambio climático. Llevamos décadas oyendo hablar de ella, pero ¿llegará a ser una realidad? Si es así, ¿cómo podría ayudarnos la energía nuclear a luchar contra el cambio climático?
En este artículo analizaremos el papel que desempeñan los gases de efecto invernadero en el calentamiento global y veremos cómo puede contribuir la energía nuclear a la lucha contra el cambio climático. Quizá te sorprenda lo que descubramos.
La respuesta corta es, probablemente
La respuesta corta es probablemente. La energía nuclear es una tecnología probada que puede ampliarse. También es la única tecnología probada que puede proporcionar energía suficiente para satisfacer las necesidades mundiales.
Pero hay algunos retos importantes, como los residuos y la seguridad, para los que no hay respuestas fáciles por el momento.
He aquí por qué
La energía nuclear es una fuente de energía limpia. Aunque los residuos nucleares deben gestionarse con cuidado, la cantidad de residuos producidos por la energía nuclear es pequeña en comparación con otras fuentes como la solar y la eólica.
Las centrales nucleares son más eficientes que otras fuentes como la solar y la eólica. Las centrales nucleares no necesitan luz solar para producir electricidad, por lo que pueden funcionar a pleno rendimiento en días nublados o por la noche, cuando no hay luz natural disponible.
A diferencia de los parques solares o eólicos, que requieren grandes extensiones de terreno para su instalación, las centrales nucleares utilizan infraestructuras ya existentes in situ en la mayoría de los lugares donde se ubican (como las centrales de carbón).
La energía nuclear puede utilizarse para generar otros tipos de energía (por ejemplo, para calentar el agua de los hogares), lo que reduce las emisiones de carbono de combustibles fósiles como el carbón o productos derivados del petróleo como la gasolina.
En primer lugar, echemos un vistazo al papel que desempeñan los gases de efecto invernadero
En primer lugar, veamos el papel de los gases de efecto invernadero en el cambio climático.
Los gases de efecto invernadero atrapan el calor en la atmósfera. Esto no es sólo un hecho académico: si no fuera por este fenómeno, la Tierra sería mucho más fría de lo que es ahora y la vida en la tierra no sería posible.
Sin embargo, cuando hay demasiados gases de efecto invernadero en la atmósfera, éstos atrapan cada vez más calor, de modo que las temperaturas suben más de lo normal en la historia de nuestro planeta (e incluso más de lo que estamos acostumbrados actualmente).
Los seres humanos han añadido muchos más de estos gases desde que comenzó la industria; como resultado, el calentamiento global se ha acelerado con el tiempo y ha alcanzado niveles peligrosos en la actualidad.
El dióxido de carbono es el gas de efecto invernadero más importante porque su concentración ha aumentado más rápidamente que cualquier otro debido a actividades humanas como la deforestación o la quema de combustibles fósiles como el carbón o el petróleo (que liberan dióxido de carbono en el aire).
Otros gases importantes son el metano procedente de la ganadería y de procesos industriales como la extracción de carbón; el óxido nitroso de los fertilizantes utilizados en los campos donde se cultivan alimentos; los hidrocarburos fluorados liberados por los frigoríficos/aires acondicionados, etc.
El ozono formado por las reacciones entre los compuestos de cloro utilizados en algunos procesos industriales (como el blanqueo de papel) con otras sustancias químicas liberadas al aire por los tubos de escape de los coches o los trenes diésel que atraviesan los continentes…
El dióxido de carbono es el más importante, pero no es el único
El dióxido de carbono es, con diferencia, el gas de efecto invernadero más importante. Pero no es el único: el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O) y el ozono (O3) también son gases de efecto invernadero, que contribuyen al cambio climático cuando interactúan con la radiación solar en la atmósfera terrestre.
Las principales fuentes de estos otros gases de efecto invernadero son el metano producido por el ganado y otros animales; el óxido nitroso emitido cuando utilizamos fertilizantes a base de nitrógeno en las granjas.
El ozono producido en nuestra atmósfera como resultado de reacciones con compuestos orgánicos volátiles que proceden de la combustión de combustibles o de procesos industriales como el refinado del crudo para obtener gasolina.
A continuación, debemos analizar otro factor que influye en el calentamiento del planeta
Otro factor que influye en el calentamiento global es el albedo. El albedo es una medida de la cantidad de luz solar entrante reflejada en el espacio por una superficie, lo que determina cuánta energía absorbe esa superficie.
Las superficies cubiertas de nieve, por ejemplo, tienen albedos más altos que las praderas o los bosques, lo que significa que reflejan más luz y calor al espacio; esto mantiene la Tierra más fría.
Como podrás imaginar por esta explicación, reducir las emisiones de carbono no bastará para frenar el cambio climático: ¡también tenemos que aumentar el albedo de nuestro planeta si queremos que las temperaturas vuelvan a bajar!
Aquí es donde entra en juego la energía nuclear
La energía nuclear es una fuente de energía libre de carbono.
A diferencia de los combustibles fósiles, la energía nuclear no produce gases de efecto invernadero ni otros contaminantes que contaminan el aire y el agua.
De hecho, el impacto ambiental de las instalaciones nucleares es bajo en comparación con otras fuentes de energía como la solar o la eólica.
Las centrales nucleares pueden producir electricidad 24 horas al día, 7 días a la semana.
Se pueden construir centrales nucleares para generar grandes cantidades de electricidad para las ciudades, pueblos y estados que más lo necesitan, pero sólo si se construyen en los lugares adecuados y se regulan correctamente.
A diferencia de otras fuentes de energía como la solar y la eólica, las centrales nucleares funcionan contrarreloj
A diferencia de otras fuentes de energía, como la solar o la eólica, las centrales nucleares funcionan contrarreloj. Generan mucha energía utilizando mucho combustible, y luego deben ser desmanteladas una vez agotada su vida útil. Sin embargo, hay otras formas de utilizar este calor para generar electricidad.
Existen dos tipos de reactores nucleares: los reactores de agua en ebullición (BWR) y los reactores de agua a presión (PWR). En ambos casos, el núcleo genera calor que se utiliza para hervir agua y convertirla en vapor que mueve las turbinas para generar electricidad.
Los BWR utilizan aire a presión atmosférica, mientras que los PWR utilizan agua pesada a alta presión únicamente para refrigerar el núcleo.
El vapor generado por el agua en ebullición permanece a muy alta presión durante el funcionamiento, por lo que puede utilizarse directamente como fuente de energía sin necesidad de procesarlo ni de añadir sistemas de refrigeración externos, como ventiladores o bombas, que añadirían más costes y complejidad al conjunto.
Mediante el proceso de fisión, la energía nuclear puede crear mucha más electricidad que la que puede generar la quema de combustibles fósiles.
- Las centrales nucleares pueden producir más energía que las centrales de combustibles fósiles.
- Las centrales nucleares son más eficientes que las de combustibles fósiles.
- Las centrales nucleares son más limpias que las de combustibles fósiles.
Esto significa que si la energía solar y la eólica pueden suponer alrededor del 20% de nuestro suministro eléctrico, la energía nuclear puede suponer el 80% o más.
La energía nuclear es una fuente de energía baja en carbono y fiable. Una central nuclear genera electricidad 24 horas al día, 7 días a la semana, lo que significa que puede suministrar electricidad de carga base a los consumidores.
La capacidad de carga base de un sistema de generación de electricidad se refiere a la producción máxima que puede proporcionar el sistema de forma continua.
En otras palabras, es una fuente de energía que puede suministrar electricidad de carga base a los consumidores a demanda, a diferencia de la energía solar o eólica, que sólo generan energía cuando hay sol o viento disponibles (son intermitentes).
Como ventaja adicional, la tecnología para este tipo de energía de fusión es similar a la utilizada en las plantas de energía de fisión que utilizamos hoy en día.
Una central de fusión se parece a una de fisión en que utiliza energía nuclear, pero es muy diferente en cómo crea esa energía.
Las reacciones de fusión se producen cuando dos átomos ligeros se combinan para producir un átomo más pesado y liberar una gran cantidad de energía (casi tres veces más que una reacción de fisión).
El proceso requiere altas temperaturas y presiones -mucho más elevadas que las que se dan en la Tierra-, lo que dificulta su mantenimiento en la práctica.
Hay muchas áreas de investigación que deben abordarse antes de que la fusión pueda utilizarse como fuente eficiente de generación de energía de carga base:
- Todavía se están evaluando los riesgos potenciales asociados a la radiación producida por estos reactores.
- Las estimaciones de costes para construir un reactor individual varían mucho porque aún no se han construido centrales a escala comercial.
- Sin embargo, las estimaciones oscilan entre los 2.000 millones de dólares por unidad hasta los 15.000 millones de dólares por unidad, dependiendo del tamaño, la ubicación, la elección del combustible y otros factores.
Esto significa que podemos utilizar lo que ya sabemos sobre las centrales nucleares para construir otras que nos ayuden a combatir el cambio climático.
Las centrales nucleares ya están en funcionamiento y pueden utilizarse para generar electricidad. La energía de fusión es similar a la de fisión: consiste en dividir átomos para liberar una gran cantidad de energía.
Sin embargo, la fusión nuclear libera mucha más energía que la fisión, y además es más segura. Ambos tipos de reactores requieren reacciones cuidadosamente controladas dentro de un campo magnético para garantizar que ningún material radiactivo pueda escapar al medio ambiente.
Una diferencia importante entre los reactores de fisión y los de fusión es que, mientras que en un reactor convencional las barras de combustible deben sustituirse al cabo de varios años, el plasma generado por las reacciones de fusión sólo dura unos segundos antes de volver a descomponerse en sus elementos originales (hidrógeno y helio).
Esto significa que podemos utilizar lo que ya sabemos sobre las centrales nucleares para construir otras que nos ayuden a combatir el cambio climático.
No va a ser fácil vencer al cambio climático, pero la energía nuclear podría ayudarnos a hacerlo
No se puede negar que la energía nuclear es una alternativa ecológica a los combustibles fósiles. La cuestión no es si es una energía limpia -lo es-, sino hasta qué punto estás dispuesto a comprometer tu seguridad, el medio ambiente y tu bolsillo.
Si el cambio climático continúa al ritmo actual, nos quedarán pocas opciones que no impliquen cambios drásticos en nuestro estilo de vida o una inversión financiera significativa.
Sin duda, la energía nuclear por sí sola no nos salvará de una catástrofe mundial; hay otras formas de reducir las emisiones de dióxido de carbono y mejorar la eficiencia energética.
Pero en lo que respecta a las fuentes de emisión cero, la energía nuclear ha demostrado su fiabilidad en algunos de los lugares más inhóspitos del mundo para la producción de energías renovables (pensemos en Rusia).
Además, puede suministrar electricidad de base las 24 horas del día al generar calor mediante fisión en lugar de quemar biomasa o carbón (lo que significa menos combustible desperdiciado).
Mientras siga habiendo demanda de electricidad y la gente quiera acceder a vuelos baratos en todo el mundo, siempre habrá necesidad de nuevas fuentes de energía con bajas emisiones de carbono, y una posible solución es la energía nuclear.
La energía nuclear es la mejor apuesta que tenemos para luchar contra el cambio climático. Pero tenemos muchos retos por delante.
Tenemos que asegurarnos de que disponemos de uranio suficiente para mantener esta fuente de energía, y también de que utilizamos la energía nuclear de la forma más eficiente posible aplicando nuevas tecnologías como los reactores de sales fundidas (MSR).
Si se resuelven estos problemas, la energía nuclear podría ayudarnos a luchar contra el cambio climático y a satisfacer nuestras futuras necesidades energéticas.
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