En un contexto de políticas medioambientales que buscan reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, la energía nuclear está teniendo cada año más importancia.
Alrededor del 10% de la energía eléctrica provista a nivel mundial es generada en reactores de fisión nuclear. Este valor varía mucho según el país, llegando a valores de 70% en Francia, 22% en España, 12,4% en Argentina, y 1,75% en Brasil.
Existen ventajas y desventajas en el uso de la energía nuclear. Su ventaja principal es que, a diferencia de otros tipos de energía, no genera emisiones de emisiones de dióxido de carbono CO2.
De acuerdo con la Agencia de energía nuclear, el uso de la energía nuclear para generación de energía eléctrica es crucial para reducir nuestras emisiones de CO2.
Por otro lado, su principal desventaja radica en la falta de aprobación por parte de la opinión pública debido a accidentes históricos como el de Chernobyl y en la generación de residuos radiactivos.
En este artículo te voy a contar qué es y cuáles son las ventajas y desventajas de la energía nuclear.
¿Que es la energía nuclear?
La energía nuclear se obtiene mediante un proceso físico llamado fisión nuclear. Este proceso consiste en la división del núcleo atómico de un elemento en dos núcleos.
Para dividir al núcleo atómico se lo bombardea con un neutrón. Esto ocasiona que el átomo bombardeado se divida en distintos núcleos.
En la siguiente imagen se muestra un proceso de fisión nuclear (las referencias 1,2 y 3 se encuentran al pie del gráfico):
Este proceso libera mucha energía por ser una reacción muy exotérmica. El elemento más usado en reacciones de fisión nuclear es el Uranio 235.
El Uranio 235
El Uranio en su estado natural (Uranio 238) posee un 0,7% de Uranio 235 (en masa). A diferencia del Uranio 238, el Uranio 235 es fisible. Esto significa que su núcleo puede separarse cuando es impactado con un neutrón (reacción de fisión).
Los mayores yacimientos del mundo de Uranio se encuentran en Australia (25% de las reservas mundiales). Dicho país posee un total de 4.7 millones de toneladas de reservas de Uranio. Por otro lado, el mayor exportador mundial de Uranio es Canadá, quien cuenta con un 9% de las reservas mundiales.
Producción de energía a partir de la reacción de fisión nuclear
La reacción de fisión nuclear libera grandes cantidades de energía. Esta energía es la llamada «energía nuclear», ya que se produce a partir de una reacción nuclear (fisión del núcleo atómico).
En las plantas de energía nuclear se utiliza la energía generada por la reacción de fisión para calentar agua en un ciclo primario.
El agua evaporada en el ciclo primario mueve a una turbina de vapor, produciendo energía cinética que luego será transformada en energía eléctrica mediante un generador.
Ciclo de vida de la producción de energía nuclear
El ciclo de vida de la energía nuclear contempla todas las etapas de la producción de esta energía. Abarca desde la extracción del Uranio de los yacimientos mineros hasta la disposición final de los residuos radiactivos.
A lo largo de todo el ciclo de vida de la energía nuclear intervienen los siguientes procesos:
- Extracción del Uranio de yacimientos, rocas o purificación de otros minerales para obtenerlo como producto secundario. Durante este proceso se utiliza energía, se generan residuos contaminantes y se extraen otros recursos no renovables distintos al uranio.
- Enriquecimiento del Uranio: El Uranio extraído no se utiliza en su forma pura. Para que se pueda llevar a cabo la reacción nuclear, el Uranio hallado en yacimientos o rocas, se debe enriquecer para tener una proporción mínima de Uranio 235 de 3%. Este enriquecimiento también consume energía, recursos y genera residuos generados como subproductos.
- Transporte de los materiales altamente radioactivos. Este transporte consume combustibles fósiles que se utilizan para el funcionamiento de los distintos vehículos.
- Descarte de materiales radiactivos: Cuando finaliza la vida útil de estos materiales, se deben descartar de forma correcta y segura de forma que no presenten un riesgo asociado a su liberación no deseada.
- Desmantelamiento de la planta. Durante el desmantelamiento deben disponerse correctamente todos los residuos radiactivos, residuos comunes, materiales, maquinarias, entre otros.
Ventajas y desventajas de la energía nuclear
Ventajas de la energía nuclear
- Durante el proceso de extracción se liberan gases de efecto invernadero. Sin embargo, a diferencia de lo que sucede para extraer otros combustibles de petróleo, no se evidenciaron emisiones de gas metano (30 veces más potente que el CO2)
- Durante la fase de operación de la planta nuclear, prácticamente no se generan emisiones de gases de efecto invernadero.
- La sumatoria de las emisiones generadas a lo largo de todo el ciclo de vida de la energía eléctrica obtenida a partir de energía nuclear es aproximadamente 10 veces menor a la sumatoria de las emisiones generadas en la obtención de energía eléctrica con combustibles fósiles (Ver Imagen a continuación).
- Según datos de Our World in data, los accidentes humanos producidos durante el funcionamiento de plantas nucleares son significativamente menores que en otros tipos de producción energética. Medidos en cantidad de accidentes por TWh (terawatt hora) producida las cifras según esta fuente son:
- Carbón: 24.6 muertes
- Petróleo: 18.4 muertes
- Gas: 2.8 muertes
- Biomasa: 4.6 muertes
- Hidráulica: 0.02 muertes
- Nuclear: 0.07 muertes
- Eólica: 0.04 muertes
- Solar: 0.02 muertes
Desventajas de la energía nuclear
- El Uranio, materia prima para el desarrollo de la energía nuclear, es un recurso no renovable.
- La aceptación pública de la energía nuclear luego de los incidentes de Chernobyl y Fukushima se vio seriamente afectada. Un estudio realizado en 42 países y 24,522 entrevistados, muestra que luego del accidente de Fukushima el porcentaje de personas que aceptan a la energía nuclear es de un 45,2%
- Las emisiones de CO2 generadas durante la generación de la energía nuclear son casi nulas. Sin embargo, sí se generan emisiones de CO2 durante los procesos de extracción del Uranio de yacimientos, purificación, enriquecimiento, transporte y desmantelamiento de la planta. En la Tabla 1 se comparan las emisiones de esta energía con las emisiones generadas para la obtención de otros tipos de energía.
- Genera residuos radiactivos que deben disponerse correctamente y con medidas de seguridad muy estrictas para no representar un riesgo en la salud de la población.
Conclusiones
En este artículo presentamos una descripción, ventajas y desventajas de la energía nuclear.
La energía nuclear es uno de los mayores descubrimientos del siglo XX. Gracias a este avance se logró diversificar la matriz energética de muchos países que dejaron de depender exclusivamente de los combustibles fósiles para la generación de energía eléctrica.
El hecho que esté basada en un recurso natural no renovable representa una de sus mayores desventajas. Por otro lado, gracias a ella se han logrado disminuir significativamente las emisiones de CO2 de las últimas décadas, especialmente en los países desarrollados pertenecientes a la OECD.
Se estima que anualmente la energía nuclear previene que un total de 1200 millones de toneladas de CO2 sean liberadas a la atmósfera. Este valor es el equivalente a un 10% de las emisiones generadas en los países desarrollados pertenecientes a la OECD (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos).
Esto la convierte en un eje esencial para poder cumplir con los objetivos planteados en el Acuerdo de París de reducción de emisiones de CO2.
¿Te interesa conocer más sobre este tipo de energía? En este video de youtube hablo de una noticia sobre la energía nuclear en Argentina!
Bibliografía
Imagen de portada: https://www.esi-africa.com/industry-sectors/generation/nuclear-power-could-respond-to-africas-hunger-for-energy/
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