Energía Nuclear en nuestros tiempos

Resumen elaborado por: Donna Venturini  9/12/2024

¿Qué es la energía nuclear?

“Es una fuente de energía que se obtiene del núcleo de los átomos y que se utiliza para producir electricidad y otros fines. En la actualidad, la energía nuclear se produce mediante fisión nuclear, un proceso que divide el núcleo de un átomo en núcleos más pequeños, liberando calor y radiación.”(1), calor que se utiliza para generar vapor, que a su vez mueve turbinas para producir electricidad.

Beneficios de la energía nuclear

1. Bajas emisiones de carbono: Produce electricidad con muy bajas emisiones de gases de efecto invernadero, lo que la convierte en una opción atractiva para combatir el cambio climático.
2. Altaidad energética: Genera grandes cantidades de energía a partir de una pequeña cantidad de combustible lo que reduce la necesidad de grandes volúmenes de materia.
3. Estabilidad del suministro: Proporciona un suministro constante y predecible de energía.
4. Diversificación de la matriz energética: La integración de la energía nuclear en el mix energético, ayuda a diversificar las fuentes de energía y reduce la dependencia de combustibles fósiles.

Riesgos de la energía nuclear

1. Gestión de residuos radiactivos: Uno de los desafíos más significativos es la gestión segura de los residuos generados, que permanecen radiactivos durante miles de años.
2. Accidentes nucleares: Aunque son poco frecuentes, los accidentes en plantas nucleares pueden tener consecuencias graves para la salud y el medio ambiente, como se vio Chernobyl y Fukushima.
3. Costos de construcción y desmantelamiento: Las plantas nucleares requieren una inversión considerable y el proceso de deselamiento al final de su vida útil es complejo y costoso.
4. Proliferación nuclear: La tecnología nuclear puede ser utilizada para fines no pacíficos, lo que genera preocupaciones sobre la proliferación de armas nucleares.

Nuevas Tecnologías y Reducción de Riesgos de Accidentes Nucleares

El riesgo de accidentes nucleares es un tema crítico en la discusión sobre la energía nuclear. Sin embargo, los avances en tecnología nuclear han permitido desarrollar reactores más seguros y eficientes. Algunas de las mejoras incluyen:

1. Reactores de Generación IV: Están diseñados para ser más seguros, eficientes y sostenibles. Incorporan mecanismos de seguridad pasiva que permiten que el reactor se enfríe automáticamente en caso de un fallo, reduciendo la posibilidad de un accidente grave.
2. Reactores Modulares Pequeños (SMR): Son más pequeños y pueden ser construidos en fábricas y transportados al sitio de operación. Su tamaño reducido y su diseño modular permiten una mayor flexibilidad y menores costos de construcción, así como la posibilidad de operar en lugares donde los reactores más grandes no serían viables.
3. Mejoras en los sistemas de seguridad: Las nuevas plantas nucleares están diseñadas con múltiples capas de seguridad y sistemas de contención más robustos, que minimizan el impacto de eventos extremos, como terremotos o inundaciones.
4. Simulación y modelado avanzado: La tecnología de simulación y modelado se ha vuelto más sofisticada, permitiendo a los ingenieros evaluar mejor los riesgos y diseñar sistemas más seguros.

Gestión de residuos en la actualidad

• Clasificación de residuos: Los residuos radiactivos se clasifican generalmente en tres categorías: residuos de alta actividad,  de media actividad y  de baja actividad. Esta clasificación se basa en la cantidad de radiactividad y el tiempo que permanecerán peligrosos.
• Almacenamiento: La gestión inicial de los residuos implica su almacenamiento en instalaciones seguras. Los residuos de alta actividad suelen ser enfriados en piscinas de spent fuel (combustible gastado) en las instalaciones nucleares durante varios años, antes de ser transferidos a contenedores de almacenamiento en seco.
• Transporte:  Se realiza bajo estrictas regulaciones para garantizar la seguridad. Se utilizan vehículos especialmente diseñados y se siguen protocolos rigurosos.
• Reprocesamiento: En algunos países, se lleva a cabo el reprocesamiento de combustibles nucleares gastados para recuperar materiales útiles, como uranio y plutonio. Esto puede reducir la cantidad de residuos y permitir su reutilización.
• Disposición final: Mayor desafío. Muchos expertos abogan por el almacenamiento geológico profundo, que implica enterrar los residuos en formaciones geológicas estables a grandes profundidades. Países, como Suecia y Finlandia, han avanzado en el desarrollo de sitios de almacenamiento geológico.
• Regulación y supervisión: La gestión de residuos radiactivos está altamente regulada a nivel internacional y nacional. Organismos como la Agencia Internacional de Energía Atómica (AIEA) proporcionan directrices y marcos para la gestión segura de estos residuos.
• Investigación y desarrollo: Se sigue investigando en nuevas tecnologías y métodos para la gestión de residuos, incluyendo la posibilidad de transformar residuos radiactivos en formas menos peligrosas o de desarrollar nuevas técnicas de almacenamiento.

Usos de la Energía Nuclear   

Agricultura: Ayuda con la aplicación de técnicas radioisotópicas para mejorar la calidad de los alimentos, así como también inducen en la mutación de algunas plantas para hacer este proceso más rápido que el manual y para el control de plagas, que permite reducir el uso de fertilizantes y químicos.

Arte: Ha sido usada en el arte para determinar la autenticidad de obras pictórica. Anteriormente, se utilizaba el método del carbono 14, para determinar su edad. También es posible utilizar los rayos X, para conocer la técnica del pintor, si ha sido objeto de restauraciones o si es auténtica.

Medio ambiente:  Ha sido utilizada para detectar el número de sustancias contaminantes en ciertos escenarios, así como también en la aplicación de una técnica para resolver problemas de contaminación como los causados por el dióxido de azufre.

Países que desarrollan o han desarrollado tecnología nuclear

1. Estados Unidos: Es uno de los líderes en tecnología nuclear, con un gran número de reactores en operación y un programa de investigación activa en nuevas tecnologías, incluidos los reactores de pequeña escala (SMR).
2. Francia: Aproximadamente el 70% de su electricidad proviene de la energía nuclear, y el país ha invertido en la modernización su flota de reactores.
3. China: Está en plena expansión de su programa nuclear, construyendo varias plantas y desarrollando reactores de próxima generación, como los reactores de agua presurizada (PWR).
4. Rusia: Es un actor clave en la tecnología nuclear, no solo por su uso en el país, sino también por la exportación de tecnología y construcción de reactores en otros países.
5. Japón: Después del accidente de Fukushima, Japón ha reactivado algunas de sus plantas nucleares, buscando un equilibrio entre la energía nuclear y las energías renovables. Canadá: Reconocido por su tecnología de reactor CANDU, que utiliza agua pesada como moderador y refrigerante, y está trabajando en expansión de su capacidad nuclear.
6. Reino Unido: Está planificando la construcción de nuevas plantas nucleares como parte de su estrategia de energía baja en carbono.

Desarrollos en Energía Nuclear en Latinoamérica

1. Brasil: Está en el proceso de expansión de su capacidad nuclear, con planes para construir nuevos reactores. La central nuclear de Angra es la única en operación, tiene la intención de aumentar la participación de la energía nuclear en su matriz energética.
2. Argentina: Ha sido el primer país en Latinoamérica en tener un reactor nuclear. Opera la Central Nuclear de Atucha y ha desarrollado tecnología de reactor de investigación y producción de isótopos. Tiene interés en expandir su capacidad nuclear.
3. Chile: Ha considerado la posibilidad de incorporar energía nuclear en su matriz energética. El país ha llevado a cabo estudios y discusiones sobre la potencial construcción de reactores nucleares.
4. México: Tiene una planta nuclear en operación, la Central Nuclear de Laguna Verde, que contribuye a su suministro eléctrico. Posiblemente construyan nuevas plantas en el futuro.
5. Colombia y Perú: Ambos países han mostrado interés en explorar la energía nuclear como parte de su estrategia energética.

Conclusión

La energía nuclear se encuentra en una etapa crítica de su desarrollo, se presenta como una opción en la lucha contra el cambio climático, al no producir gases de efecto invernadero durante su operación, contribuyendo a reducir la huella de carbono de manera efectiva.

Con el aumento de la demanda energética y la necesidad de soluciones sostenibles, es probable  que siga siendo una opción a considerar en el futuro energético global. Además, genera grandes cantidades de electricidad de forma continua y a un costo competitivo, lo que ayuda a mantener tarifas eléctricas asequibles para todos.

En resumen, la energía nuclear es una herramienta valiosa que puede impulsar un futuro energético más sostenible y limpio, apoyando nuestros esfuerzos por un planeta más saludable.

(1)AI Overview Google