Ventajas y desventajas de la energía nuclear

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La energía nuclear es la energía liberada por una reacción en cadena, concretamente por el proceso de fisión o fusión nuclear en el reactor. La fuente de combustible utilizada para generar energía nuclear es el uranio extraído y procesado (uranio enriquecido), que se utiliza para generar vapor y producir electricidad. En la actualidad, la energía nuclear está considerada como una de las fuentes de energía más respetuosas con el medio ambiente, ya que produce menos emisiones de gases de efecto invernadero durante la producción de electricidad en comparación con fuentes tradicionales como las centrales de carbón.

La fisión nuclear es el proceso que se utiliza en los reactores nucleares para producir una gran cantidad de energía utilizando un elemento llamado uranio. Es la energía que se almacena en el núcleo de un átomo.

Mientras que el hecho de ser respetuosa con el medio ambiente es la gran ventaja de la energía nuclear, la eliminación de los residuos radiactivos y la protección de las personas y el medio ambiente de su radiación es un gran inconveniente de la energía nuclear. Por lo tanto, se necesitan soluciones costosas para proteger a la madre tierra de los efectos devastadores de la energía nuclear.

Cuando pensamos en este recurso, muchos pensamos en las bombas nucleares o en las fusiones que se han producido en varias centrales nucleares de todo el mundo. Dicho esto, la energía nuclear es, sin duda, un tipo de energía renovable que debemos tener en cuenta. En este artículo, vamos a explorar los pros y los contras de la energía nuclear.

Ventajas de la energía nuclear

1. Baja contaminación

La energía nuclear también tiene muchas menos emisiones de efecto invernadero. Se ha determinado que el número de gases de efecto invernadero ha disminuido casi a la mitad debido a la prevalencia en la utilización de la energía nuclear.

Esto evita más de 470 millones de toneladas métricas de carbono cada año, lo que equivale a retirar 100 millones de coches de la carretera. La energía térmica de los reactores nucleares también puede utilizarse para descarbonizar otros sectores que consumen mucha energía, como el transporte, que es el que más contribuye a la contaminación por carbono.

La energía nuclear es la que menos afecta a la naturaleza, ya que no emite gases como el metano y el dióxido de carbono, que son los principales «gases de efecto invernadero». No hay ningún impacto desfavorable sobre el agua, la tierra o cualquier territorio debido a la utilización de la energía nuclear, excepto en los momentos en que se utiliza el transporte.

El grupo de defensa de la energía nuclear, la Asociación Nuclear Mundial, descubrió que las emisiones medias de la energía nuclear son de 29 toneladas de CO2 por cada gigavatio-hora (GWh) de energía producida. Esta cifra se compara favorablemente con la de fuentes renovables como la solar (85 toneladas por GWh) y la eólica (26 toneladas por GWh) y aún más favorablemente con la de combustibles fósiles como el lignito (1.054 toneladas por GWh) y el carbón (888 toneladas por GWh).

2. Alta producción de energía

La relación entre combustible y potencia de la energía nuclear es increíblemente alta. Tiene la capacidad de satisfacer las necesidades de una ciudad y de la industria con un solo reactor, por no hablar de varios. Con una cantidad relativamente pequeña de uranio se puede alimentar una central eléctrica de 1.000 megavatios, lo que proporciona suficiente electricidad para abastecer a una ciudad de medio millón de habitantes.

Las fuentes renovables, como la solar y la eólica, sólo proporcionan energía suficiente para satisfacer las necesidades residenciales o de las oficinas. Todavía no tienen la capacidad de la energía nuclear para satisfacer las necesidades de energía a gran escala, especialmente en el mundo de la fabricación.

3. Energía de carga base estable

Las centrales nucleares proporcionan una carga base estable de energía. La energía nuclear está muy extendida en Estados Unidos y representa alrededor del 20% de toda la electricidad generada en el país. Esta eficiente fuente de energía procede de los 98 reactores nucleares repartidos por 30 estados diferentes de Estados Unidos.

La producción estable de energía creada por las centrales nucleares significa que puede utilizarse idealmente junto con otras formas de energía renovable. Por ejemplo, cuando sopla el viento, las centrales nucleares pueden ajustar la producción de energía para que sea menor.

A la inversa, cuando no sopla el viento y se necesita más energía, la energía nuclear puede ajustarse para compensar la falta de energía generada por el viento (o la energía solar).

4. Bajos costes de explotación

La energía nuclear produce una electricidad muy económica y más barata que las centrales de gas, carbón o cualquier otro combustible fósil. El coste del uranio, que se utiliza como combustible en este proceso, es bajo, y se necesita muy poco para producir energía masiva. Además, aunque el gasto de instalación de las centrales nucleares es moderadamente alto, el gasto de funcionamiento es bastante bajo.

Se ha calculado que, incluso teniendo en cuenta costes como la gestión del combustible radiactivo y su eliminación, las centrales nucleares cuestan entre el 33 y el 50% de una central de carbón y entre el 20 y el 25% de una central de gas de ciclo combinado.

La vida normal de un reactor nuclear oscila entre los 40 y los 60 años, dependiendo de la frecuencia y el uso que se le dé. Estas variables, cuando se consolidan, hacen que el gasto de suministro de energía sea bajo. Incluso si el coste del uranio sube, el impacto en el coste de la energía será mucho menor.

El Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) calcula que para sustituir una central nuclear de 1GW se necesitarían 2GW de carbón o de 3GW a 4GW de fuentes renovables para generar la misma cantidad de electricidad. Además, el impacto en el coste de la energía será mucho menor.

4. Bajos costes de explotación

La energía nuclear produce una electricidad muy económica y más barata que las centrales de gas, carbón o cualquier otro combustible fósil. El coste del uranio, que se utiliza como combustible en este proceso, es bajo, y se necesita muy poco para producir energía masiva. Además, aunque el gasto de instalación de las centrales nucleares es moderadamente alto, el gasto de funcionamiento es bastante bajo.

Se ha calculado que, incluso teniendo en cuenta costes como la gestión del combustible radiactivo y su eliminación, las centrales nucleares cuestan entre el 33 y el 50% de una central de carbón y entre el 20 y el 25% de una central de gas de ciclo combinado.

La vida normal de un reactor nuclear oscila entre los 40 y los 60 años, dependiendo de la frecuencia y el uso que se le dé. Estas variables, cuando se consolidan, hacen que el gasto de suministro de energía sea bajo. Incluso si el coste del uranio sube, el impacto en el coste de la energía será mucho menor.

El Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) calcula que para sustituir una central nuclear de 1GW se necesitarían 2GW de carbón o de 3GW a 4GW de fuentes renovables para generar la misma cantidad de electricidad. Además, el impacto en el coste de la energía será mucho menor.

5. Fiabilidad

Se calcula que con el ritmo actual de consumo de uranio, tenemos suficiente uranio para otros 70-80 años. Una central nuclear, cuando está produciendo energía, puede funcionar ininterrumpidamente incluso durante un año y más sin interrupciones ni mantenimiento, lo que la convierte en una fuente de energía más fiable.

Mientras que la energía solar y la eólica dependen de las condiciones meteorológicas, la central nuclear no tiene esas limitaciones y puede funcionar sin interrupciones en cualquier condición climática. La crítica constante a las energías renovables, por ejemplo la eólica y la solar, es que sólo producen energía cuando sopla el viento o brilla el sol.

La creación de centrales nucleares y la utilización de la energía nuclear en lugar de la energía tradicional tienen un claro interés monetario. Es una de las fuentes de energía más importantes de todo el país.

Lo mejor es que esta energía tiene un suministro persistente. Es ampliamente accesible, hay mucho almacenado y se cree que el suministro va a durar mucho, mucho más que el de los combustibles fósiles que se utilizan en la misma capacidad.

6. Más eficaz que los combustibles fósiles

El otro punto de interés principal en la utilización de la energía nuclear es que es más convincente y más eficiente que otras fuentes de energía. Una serie de innovaciones de la energía nuclear la han convertido en una opción mucho más factible que otras.

Tienen una alta densidad energética en comparación con los combustibles fósiles. La cantidad de combustible que necesita la central nuclear es comparativamente menor que la que necesitan otras centrales, ya que la energía liberada por la fisión nuclear es aproximadamente diez millones de veces mayor que la cantidad de energía liberada por el átomo de combustible fósil.

7. No depende de los combustibles fósiles

Esta es una de las razones por las que numerosos países están invirtiendo mucho tiempo y dinero en la energía nuclear. Entonces, ¿cuál es el mayor beneficio de la energía nuclear, por encima de cualquier otro beneficio que podamos explorar? No depende de los combustibles fósiles y no se ve influida por las fluctuaciones de los costes del petróleo y el gas.

Las centrales de carbón y gas natural emiten dióxido de carbono al aire, lo que provoca numerosos problemas medioambientales. Con las centrales nucleares, las emisiones de carbono son insignificantes.

8. ¿Renovable?

La energía nuclear no es un recurso renovable. El uranio, el combustible nuclear que se utiliza para producir energía nuclear, es limitado y no puede producirse una y otra vez según la demanda.

Sin embargo, se calcula que las reservas de uranio pueden durar otros 80 años, mientras que los combustibles fósiles tienen una vida útil mucho más limitada. Desde la Revolución Industrial, los seres humanos han ido agotando de forma constante las reservas de combustibles fósiles. Si continuamos consumiendo combustibles fósiles y seguimos aumentando nuestro consumo a medida que crece la población mundial, se calcula que el mundo se quedará sin petróleo en 2052, sin gas en 2060 y sin carbón en 2088.

Por otro lado, utilizando reactores reproductores y de fusión, podemos producir otros elementos fisionables. Uno de esos elementos es el plutonio, que se produce a partir de los subproductos de la reacción en cadena. Además, si sabemos controlar la fusión atómica, las mismas reacciones que alimentan el sol, podemos tener una energía casi ilimitada.

El torio es una alternativa más ecológica que últimamente ha saltado a la vista. China, Rusia e India ya tienen planes para empezar a utilizar el torio para alimentar sus reactores en un futuro próximo.

9. Impacto económico

La energía nuclear aporta muchos beneficios a la economía con el número de puestos de trabajo y la prosperidad que aporta una nueva central.

Según el NEI, una nueva central nuclear crea de 400 a 700 puestos de trabajo permanentes y también otros miles durante su construcción. La mayoría de los emplazamientos nucleares tienen al menos dos plantas. Mientras que los puestos de trabajo creados en otros lugares son sólo 90 en el caso de una planta de carbón, y 50 en el de una planta de gas natural.

Cada instalación genera cerca de 500 millones de dólares anuales en ventas de bienes y servicios. Más trabajadores en las plantas significa más gente que necesita almorzar y más gente con dinero para gastar.

Contras de la energía nuclear (desventajas)

1. Impacto medioambiental

Uno de los mayores problemas es el impacto medioambiental en relación con el uranio. El proceso de extracción y refinado del uranio no es limpio. De hecho, el transporte del combustible nuclear hacia y desde las centrales supone un riesgo de contaminación. Además, una vez utilizado el combustible, no se puede llevar simplemente al vertedero: es radiactivo y peligroso.

2. Eliminación de residuos radiactivos

Por regla general, una central nuclear genera 20 toneladas métricas de combustible nuclear al año, y con ello vienen muchos residuos nucleares. Si se considera cada central nuclear de la Tierra, la cifra se dispara a unas 2.000 toneladas métricas al año.

La mayor parte de estos residuos transmite radiación y alta temperatura, lo que implica que inevitablemente consumirá cualquier compartimento que los contenga. También puede causar daños a los seres vivos de las centrales y sus alrededores.

Las centrales nucleares crean una gran cantidad de residuos radiactivos de baja intensidad como piezas y suministros transmitidos. Con el tiempo, el combustible nuclear usado se descompone hasta alcanzar niveles radiactivos seguros, sin embargo, esto lleva un número incontable de años. Incluso los residuos radiactivos de baja actividad tardan cientos de años en alcanzar niveles adecuados de seguridad.

El grupo ambientalista antinuclear Greenpeace publicó un informe en enero de 2019 que detallaba lo que llamó una «crisis» de residuos nucleares para la que no hay «ninguna solución en el horizonte. Una de esas soluciones era un «ataúd» de residuos nucleares de hormigón en la isla de Runit, que ha comenzado a agrietarse y a liberar potencialmente material radiactivo.

3. Accidentes nucleares

El accidente de Three Mile Island en 1979, el accidente de Chernóbil que ocurrió el 26 de abril de 1986 en la central nuclear de Chernóbil en Ucrania, fue el peor accidente nuclear de la historia. Luego hubo otro accidente que ocurrió recientemente en Fukushima en Japón en 2011. Aunque el número de víctimas no fue tan elevado, causó graves problemas medioambientales. Sus efectos nocivos para los seres humanos y la ecología aún pueden verse hoy en día.

A pesar de todas las medidas de seguridad de estas centrales nucleares, diferentes factores hicieron que entraran en fusión provocando efectos devastadores para el medio ambiente y para los habitantes locales que tuvieron que abandonar las zonas afectadas. Los residuos radiactivos producidos pueden tener graves efectos sobre la salud de las personas y el medio ambiente.

4. Coste elevado

Los costes iniciales de la construcción de una central nuclear son elevados. En un reciente reactor de prueba virtual en EE.UU., se estimó que el coste de la construcción de una central nuclear pasó de 3.500 millones de dólares a 6.000 millones de dólares, además de los enormes costes adicionales de mantenimiento de la instalación. Sudáfrica desechó los planes de añadir 9,6GW de energía nuclear a su combinación energética debido al coste, que se estimó entre 34 y 84 mil millones de dólares.

En la actualidad, la industria nuclear deja que los residuos se enfríen durante un tiempo considerable antes de mezclarlos con vidrio y guardarlos en enormes estructuras sólidas refrigeradas. Estos residuos deben ser mantenidos, observados y vigilados para evitar que los materiales caigan en manos equivocadas y causen problemas.

Estas gestiones y los materiales incluidos cuestan dinero en efectivo, además de los elevados gastos necesarios para montar una planta, lo que puede hacer que sea menos deseable invertir en ella. Requiere el permiso de varias autoridades internacionales y normalmente se opone la gente que vive en esa región.

El funcionamiento de las centrales nucleares es barato y producen combustible barato, pero los costes iniciales son enormes.

5. El uranio es finito

Las fuentes de energía renovables típicas, como la solar y la eólica, tienen un suministro infinito. La energía nuclear no es una fuente de combustible renovable. Al igual que otras fuentes de combustible, el uranio también es finito y existe en unos pocos países. El uranio tiene una oferta limitada aunque actualmente es abundante. Sigue existiendo el riesgo de que se agote con el tiempo.

El uranio tiene que ser extraído, sintetizado y luego activado para producir energía, y es muy caro pasar por este proceso. Durante todas estas actividades se produce una cantidad considerable de residuos y puede provocar la contaminación del medio ambiente y graves efectos para la salud, si no se manipula adecuadamente.

6. Objetivo caliente para los militantes

La energía nuclear tiene un poder inmenso. Hoy en día, la energía nuclear se utiliza para fabricar armas. Si estas armas caen en manos equivocadas, podría ser el fin de este mundo. Las centrales nucleares son un objetivo prioritario para las actividades terroristas. Un pequeño descuido en la seguridad puede ser brutal para la humanidad.

7. Disponibilidad de combustible

A diferencia de los combustibles fósiles, que están a disposición de la mayoría de los países, el uranio es un recurso muy escaso y sólo existe en unos pocos países. Se necesitan permisos de varias autoridades internacionales antes de que alguien pueda siquiera pensar en construir una central nuclear.

El DOE y sus laboratorios nacionales trabajan con la industria para desarrollar nuevos reactores y combustibles que aumenten el rendimiento general de estas tecnologías y reduzcan la cantidad de residuos nucleares que se producen. También trabaja para proporcionar información precisa y basada en hechos sobre la energía nuclear a través de sus medios de comunicación social y los esfuerzos de divulgación de STEM para educar al público sobre los beneficios de la energía nuclear.

¿Es la energía nuclear renovable?

La definición de energía renovable implica la disponibilidad ilimitada del recurso, la capacidad de reponerse y la característica de causar un impacto mínimo en el medio ambiente. La cuestión de si la energía nuclear es renovable sigue suscitando debates hasta el día de hoy, a pesar de que es una fuente de generación de energía con bajas emisiones de carbono. Las 5 fuentes de energía renovable comprobadas que se utilizan a diario son la solar, la eólica, la hidráulica, la geotérmica y la biomasa.

Sin embargo, el mayor punto de vista estipula que la energía nuclear no es realmente renovable. Esto se basa en una amplia gama de hechos como:

La principal materia prima para la producción de energía nuclear (el uranio) no es un recurso renovable. Los recursos de uranio son bastante limitados y el proceso de extracción y refinado tiene un gran impacto en el medio ambiente. Además, el transporte de uranio es arriesgado. Un transporte seguro implica un importante desembolso de capital y un gran consumo de energía.

Después de procesar el uranio, se generan importantes cantidades de residuos radiactivos. Los elementos resultantes tienen grandes necesidades de almacenamiento y se sabe que siguen siendo radiactivos y peligrosos durante miles de años. La mayoría de los países han intentado reciclarlo, pero todo el proceso es ineficaz y relativamente caro, por no mencionar que es una tarea ingente almacenarlo de forma segura. Para colmo de males, los almacenes nucleares pueden convertirse en objetivos principales de terroristas empeñados en matar a más personas simultáneamente.

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