El futuro energético pertenece a la energía nuclear

Regis Nicoll

Sigue siendo la única tecnología probada capaz de satisfacer las necesidades energéticas de la sociedad moderna descarbonizada.

En 2021, las preocupaciones sobre los gases de efecto invernadero y el cambio climático llevaron a la administración Biden a pedir un sector energético libre de emisiones de carbono para 2035. Sin embargo, lograr ese objetivo mediante la transición de la energía de combustibles fósiles a la «energía verde» no solo es técnicamente poco práctico y poco realista, tampoco es tan «verde» como los entusiastas nos quieren hacer creer.

Consideraciones técnicas

Las demandas de energía de una sociedad industrializada requieren una fuente abundante de energía ininterrumpida. Sin embargo, la “energía verde” (principalmente eólica y solar) destinada a reemplazar los combustibles fósiles es, por su naturaleza, intermitente y sujeta a fluctuaciones climáticas. Si bien esa limitación podría aliviarse un poco con el aumento de las baterías de respaldo, los requisitos de consumo de suelo para un cambio generalizado a las energías renovables serían prohibitivos.

A diferencia de la energía de combustibles fósiles y la energía nuclear, la energía solar y eólica está muy dispersa, lo que requiere grandes extensiones de tierra para “recolectarla y aprovecharla” para la generación de energía. Los combustibles fósiles pueden producir de 500 a 10.000 vatios por metro cuadrado y la energía nuclear puede producir de 500 a 1.000 vatios por metro cuadrado. La energía solar, por otro lado, solo puede producir de cinco a 20 vatios por metro cuadrado. El viento puede producir solo uno o dos.

La potencia instalada actual de todas las fuentes de energía en los EE. UU. es de 1,2 teravatios (un millón de megavatios). Convertir toda esa energía en eólica y solar (suponiendo un requisito de uso de la tierra promedio de 10 vatios por metro cuadrado), requeriría una extensión de tierra más grande que el tamaño de Texas y California juntos, lo que hace que la transición integral a la verde sea inviable. Por lo tanto, si los combustibles fósiles se eliminan de la combinación de energía comercial, entonces la energía nuclear es la única fuente viable de energía disponible para satisfacer las necesidades energéticas de una nación industrializada.

Consideraciones ambientales

La “energía verde” a menudo se describe como “energía limpia” porque proviene de fuentes naturales (viento, sol y agua) que no producen contaminantes ambientales ni gases de efecto invernadero. Pero eso solo es cierto si el análisis del proceso se limita a la producción de energía verde , es decir, la conversión real de energía eólica, solar e hidroeléctrica en electricidad.

Sin embargo, cuando se considera el ciclo de vida total de minería, fabricación, producción y eliminación, la energía verde se revela como cualquier cosa menos “limpia”. Como reveló recientemente una investigación de AP :

Los pájaros ya no cantan, y las hierbas ya no crecen. Los peces ya no nadan en ríos que se han vuelto de un color marrón turbio… a veces se encuentran vacas muertas. … El agua ya no es potable y especies en peligro de extinción como tigres, pangolines y pandas rojos han huido de la zona.

Esa no es una descripción de la región del río Flint en Michigan, los alrededores de Fukushima en Japón, la comunidad de Love Canal en el norte del estado de Nueva York, ni del páramo distópico en una novela apocalíptica. Es la condición del norte de Myanmar en la frontera suroeste de China, el resultado de la minería sin restricciones de minerales de tierras raras. Estos materiales son esenciales para la fabricación de productos de energía verde como vehículos eléctricos y turbinas eólicas.

Años de minería no regulada han convertido regiones enteras de Myanmar y otras partes del mundo subdesarrollado en «zonas de sacrificio», áreas donde la salud y el bienestar de los residentes locales se sacrifican por el «bien mayor», que, en este caso, es mundial. -carbonización. A medida que continúa el impulso de la energía verde, la demanda de estos minerales seguirá el mismo ritmo, junto con los peligros ambientales que no se limitan a la minería.

Independientemente de la fuente de energía, la maquinaria (p. ej., baterías, turbinas eólicas, paneles solares, represas) necesaria para convertirla en energía utilizable se fabrica con materiales que no solo deben extraerse, sino también procesarse y finalmente desecharse. Según un artículo de 2020 producido por el Instituto Manhattan, “en comparación con los hidrocarburos, las máquinas verdes implican, en promedio, un aumento de 10 veces en las cantidades de materiales extraídos y procesados ​​para producir la misma cantidad de energía”. Por ejemplo:

Una sola batería de automóvil eléctrico que pesa 1,000 libras requiere extraer y procesar unas 500,000 libras de materiales. En promedio durante la vida útil de una batería, cada milla de conducción de un automóvil eléctrico «consume» cinco libras de tierra. El uso de un motor de combustión interna consume alrededor de 0,2 libras de líquidos por milla.

Eventualmente, todo ese material se convierte en desecho que requiere eliminación:

Para 2050, con los planes actuales, la cantidad de paneles solares desgastados (muchos de ellos no reciclables) constituirá el doble del tonelaje de todos los desechos plásticos globales actuales, junto con más de 3 millones de toneladas por año de plásticos no reciclables provenientes de turbinas eólicas desgastadas. cuchillas Para 2030, más de 10 millones de toneladas anuales de baterías se convertirán en basura.

Por supuesto, un aumento de 10 veces en materiales de energía verde requerirá un aumento proporcional en los combustibles fósiles (principalmente, diésel) necesarios para su extracción, procesamiento y eliminación por parte de excavadoras, camiones y otros equipos pesados. En otras palabras, la energía verde es cualquier cosa menos “carbono neutral”.

La energía presente

A los problemas técnicos y ambientales de la energía verde se suma el hecho incómodo de que China aprovecha el mercado de la energía verde . China no solo fabrica «más de dos tercios (2/3) de los paneles solares y la mitad de las turbinas eólicas del mundo», sino que también «controla el 90% de la cadena de suministro de cobalto de la industria de las baterías». Así, cualquier expansión de la red de energía verde aumenta la dependencia estadounidense de un país que no está particularmente interesado en su bienestar.

Además, los productos de energía verde de China se producen principalmente a partir de combustibles fósiles. Casi todos los beneficios de una sociedad industrializada: la medicina moderna, el progreso científico, los avances tecnológicos y la fabricación de bienes de consumo, incluidos los necesarios para la energía verde, dependen de la entrega de energía de referencia confiable a gran escala que está más allá de la capacidad. de tecnología de energía verde.

La única tecnología demostrada capaz de cumplir esa tarea, libre de emisiones de efecto invernadero, es la nuclear, la forma de energía más esencial en el cosmos. La energía nuclear alimenta al sol, que genera radiación solar que impulsa la fotosíntesis, energiza las células solares y crea diferenciales de presión que producen vientos aprovechados por turbinas eólicas. Contrariamente a la creencia popular, la energía nuclear es la más natural de todas las fuentes de energía natural.

Hoy en día, la energía nuclear se usa para operar submarinos y naves espaciales, y para diagnosticar y tratar condiciones médicas. En una escala mayor, es una parte integral de la industria de energía comercial, entregando energía para fines residenciales, municipales e industriales. Desde que se construyeron los primeros reactores en la década de 1950, la energía nuclear comercial ha acumulado más de 18 000 años-reactor de experiencia operativa, produciendo electricidad en más de 30 países.

El futuro energético

El combustible para reactores comerciales proviene del mineral de uranio extraído de la tierra. Según las proyecciones actuales, la cantidad de uranio extraíble por minería es suficiente para durar cientos de años. Sin embargo, si la extracción del agua de mar se hace económicamente factible, se estima que el suministro durará decenas de miles de años, calificando la energía nuclear como sostenible .

El combustible nuclear también se puede reprocesar para recuperar el uranio no utilizado, lo que aumenta la eficiencia del combustible y reduce los desechos nucleares. Por ejemplo, el uranio recuperado podría usarse en un reactor reproductor rápido para producir tanto o más combustible del que consume al transmutar el uranio fértil en radioisótopos fisionables que pueden reprocesarse y reciclarse para la generación de energía, lo que también hace que la energía nuclear sea renovable . Hasta ahora, solo Rusia está haciendo esto a gran escala, y China e India no se quedan atrás.

El rechazo de la energía nuclear como un medio plausible para lograr la descarbonización no ha sido el resultado de una paciente consideración de los méritos científicos y técnicos del caso nuclear, sino a pesar de esos méritos. Lamentablemente, he visto cómo la ideología y el emotivismo triunfan sobre la ciencia en numerosas ocasiones a lo largo de mis 30 años de carrera.

Una de esas ocasiones ocurrió durante una audiencia pública en Washington, DC convocada para debatir la construcción propuesta de un depósito de desechos nucleares. Los desechos debían ser tratados, encapsulados y colocados en estratos rocosos profundos conocidos por ser geológicamente estables desde su formación. Incluso bajo un evento catastrófico hipotético, la exposición a la radiación del público habría estado muy por debajo de lo que todos reciben, anualmente, de fuentes de radiación naturales.

Sin embargo, un ambientalista tomó la palabra y argumentó que debido a que la radiación es un cancerígeno conocido (lo cual es cierto), no existe un nivel seguro de exposición (lo cual es falso) y, por lo tanto, cualquier liberación radiactiva en la biosfera es un riesgo indebido de cáncer (también falso). Para el impacto emocional, citó casos de leucemia infantil que fueron desgarradores pero irrelevantes ya que no estaban relacionados con la exposición a la radiación. No importaba; Mientras inspeccionaba la sala de audiencias, me quedó claro que la opinión pública no estaba siendo moldeada por hechos científicos.

Durante los últimos 40 años, ese tipo de pensamiento, o, más precisamente, no pensar, ha llevado a la atrofia de la energía nuclear comercial a medida que los cierres de plantas han superado con creces las aperturas de plantas. (En los EE. UU., 23 unidades de reactores están en proceso de desmantelamiento y cierre; solo dos unidades nuevas están en construcción). Es una gran vergüenza. Porque si la ciencia hubiera prevalecido, la voluntad política y los medios técnicos podrían haber influido en técnicas mejoradas de extracción de uranio, diseños de reactores avanzados y reprocesamiento y reciclaje de combustible nuclear para hacer que las preocupaciones sobre los gases de efecto invernadero y el cambio climático no sean problemas con una fuente a escala comercial. de energía neutra en carbono, sostenible y renovable.

En resumen, la energía nuclear sigue siendo la única tecnología comprobada capaz de satisfacer las necesidades energéticas de la sociedad moderna con una generación libre de emisiones de carbono. Cualquier futuro donde ese sea el objetivo pertenece a la energía nuclear.

Regis Nicoll

Regis Nicoll es un miembro del Centro Colson que trabajó durante 30 años como ingeniero nuclear y físico de la salud. Es comentarista de ciencia y cultura para varias publicaciones impresas y en línea.