Energía Nuclear ¿Un Futuro Sostenible?

La energía nuclear, querida y odiada al mismo tiempo, es una fuente de energía que tradicionalmente se ha considerado muy rentable económicamente. Esto se debe a su alta eficiencia, ya que se genera mucha energía en relación con el combustible que se gasta, pero ¿qué pasa con el medio ambiente?

Ya sabemos que producir energía nunca es gratis desde el punto de vista ambiental y que las renovables son las energías más limpias que tenemos. Pues bien, ¿y si te digo que la energía nuclear también es limpia? Pues lo es, a pesar de los ríos de tinta que se han escrito en su contra. Pero, como ya he mencionado, producir electricidad a partir de energía nuclear no es gratis para el medio ambiente.

En este artículo, explicaré brevemente el funcionamiento de una central, además de los beneficios y perjuicios de la energía nuclear desde el punto de vista ambiental. Las compararé con otras formas de generación de energía y daré una pequeña opinión sobre este asunto. ¿Me acompañas?

¿Qué es la energía nuclear?

La energía nuclear, también conocida como energía atómica, es una forma de energía que se libera desde el núcleo. Esta fuente de energía puede producirse de dos maneras: mediante fisión (cuando los núcleos de los átomos se dividen en varias partes) o mediante fusión (cuando estos se “unen”). La fisión es el método que se utiliza hoy día en todo el mundo para producir electricidad, mientras que la fusión está aún en su fase de I+D.

Como apunte, decir que, la fusión nuclear se considera el santo grial de un futuro energético limpio y sostenible. Sin embargo, lograr esto de forma controlada es un gran desafío que aún no ha sido dominado. Actualmente, el proyecto ITER lleva desarrollando la fusión nuclear durante más de 40 años y se espera que esté terminado no antes de 2025. Ahora que ya tenemos una pequeña noción sobre que es la energía nuclear, pasemos a descubrir donde se origina.

¿Qué es una central nuclear?

Para hacerlo simple (dentro de lo complejo que es describir una instalación de este tipo), podríamos decir que es parecida a una central térmica, donde se utilizan materias primas como el uranio o el plutonio en lugar de carbón. No menos importante para estas plantas es el agua, fundamental para refrigerar y transportar el calor de las reacciones. Recuerden, una central siempre debe estar próxima a una fuente de agua.

Los “motores” de estas instalaciones son los reactores nucleares, los más utilizados son los reactores de agua a presión (PWR). Poseen 3 circuitos de agua:

Te preguntarás, ¿de qué me sirve leer estas cosas? Pues todo suma y, seguramente, te será más fácil entender el objetivo principal de esta entrada, que es descubrir si la energía nuclear nos proporcionará o no un futuro sostenible. Para desentrañar esto primero miraremos al cielo para ver que es lo que emiten las centrales.

¿Las centrales nucleares producen gases de efecto invernadero?

En primer lugar, vamos a abordar esta pregunta que parece obvia pero que, tras hablar con mucha gente de mi círculo, no lo es tanto. Existen varios mitos acerca de la energía nuclear y uno de los más comunes es creer que poseen chimeneas cuando en realidad esto es totalmente falso.

Las centrales están provistas de torres de refrigeración, como ya he comentado anteriormente, y es lo que la se suele confundir con las chimeneas que sí tienen las centrales térmicas. Muchas personas creen que cuando ven salir ese vapor de agua están evacuando gases contaminantes, pero ahora ya sabéis que propósito tienen. 

En cambio, en las centrales térmicas, además de encontrarnos con el famoso CO₂ también se emiten sustancias incluso más peligrosas, por ejemplo: el CO. De hecho, no sería un problema tan grave que las centrales térmicas emitiesen únicamente CO₂ ya que querría decir que la reacción de combustión es muy eficiente. En cambio, cuando la combustión no es completa se produce CO, el cual puede reaccionar de múltiples formas en la atmósfera y por tanto, tiene un mayor potencial contaminante. Me estoy dejando otras moléculas contaminantes producto de quemar combustibles fósiles como el NO_x o el SO_x también muy reactivas, pero ya entendéis seguramente por donde voy.

Volviendo a las torres de refrigeración que emiten H₂O, algunos os estaréis preguntando: ¿Pero no es el vapor de agua un gas de efecto invernadero? Pues sí, razón no os falta, la verdad. La cuestión aquí es que emitir agua no es un problema gracias a su comportamiento en la atmósfera. El agua está continuamente cambiando de estado y su tiempo de vida en la atmósfera es relativamente corto en comparación con el de otras moléculas que tienen tiempos de vida más longevos como el CO₂ o el CH₄.

Además, las torres de refrigeración están diseñadas de tal forma que las pérdidas de agua por evaporación sean mínimas, por eso tienen esos gigantescos tamaños. Se busca que se condense lo máximo posible ese vapor, de no ser así tendríamos pérdidas importantes en los ríos y lagos.

Contestando a la pregunta de este apartado, sí, las centrales nucleares emiten un gas de efecto invernadero en específico, el agua. ¿Se puede decir entonces que contaminan la atmósfera? Pues, definitivamente, no. Ya hemos visto el papel que desempeña el vapor de agua en la atmósfera y que para analizar el impacto del ser humano en el calentamiento global se han de analizar los contaminantes de tiempos de vida largos.

Otros mitos sobre las centrales nucleares

Existen más mitos acerca de las centrales nucleares, te los resumo a continuación:

• Se cree popularmente que vivir cerca de una central nuclear o incluso trabajar en ella eleva el nivel de radiación recibida en tu cuerpo. Realmente, estamos rodeados de radiación sin vivir cerca de una central ya estamos expuestos a átomos radioactivos como el famoso ¹⁴C. También nos exponemos cuando nos hacen una radiografía en el médico o cuando volamos en avión. No me creerás, pero según el estudio del National Council on Radiation Protection and Measurements (1987) recibes la misma radiación al año si te comes un solo plátano que la que recibes exclusivamente de la energía nuclear. Los plátanos contienen el isótopo ⁴⁰K que ingerimos, el cual emite esta radiación en nuestro cuerpo. ¡Tranquilos! Aún la OMS no se ha pronunciado acerca de los plátanos, la economía canaria sigue a salvo.

• Me he encontrado en varias conversaciones con el argumento antinuclear basado en que núcleo del reactor podría usarse como lugar ideal para enviar un misil o bomba en caso de guerra. La verdad, ningún país ni infraestructura está exento de ser atacado, esa es la realidad, pero ¿de verdad es lógico que un país rival quiera destruir el núcleo de un reactor? Sinceramente no lo creo, sería un poco absurdo querer desperdiciar parte del territorio que se desea “conquistar”. Más bien, cuando se atacan infraestructuras como centrales nucleares se busca dejarla inutilizada, véase el ejemplo de la guerra en Ucrania, donde tanto un bando como otro han atacado estas, pero sin afectar al núcleo del reactor. Aun así, si quisieran bombardear el núcleo, las centrales nucleares están preparadas para este contexto. El núcleo cuenta con múltiples barreras físicas y sistemas automáticos que desactivarían el funcionamiento del reactor en caso de riesgo, en el siguiente enlace tenéis una noticia que sirve de ejemplo.

• Al hilo de lo anterior, en caso de que un misil penetrase en el reactor, ¿provocaría esto una bomba atómica? Realmente no y te cuento por qué: el material radiactivo de una bomba atómica (U-235 y Pu-239) están altamente enriquecidos y concentrados mientras que el uranio de las centrales no a esos niveles. Hay dos principales motivos por los que no está tan enriquecido el combustible de las centrales. En primer lugar, por un simple tema económico, ya que no saldría rentable un combustible tan concentrado. En segundo lugar, en una central nuclear se quiere controlar la reacción en cadena y en una bomba no, por lo que el diseño del núcleo de las centrales permite el control contante de la reacción. 

Como podemos ver, existen unos cuantos mitos o creencias acerca de esta forma de crear energía y, obviamente, esa creencia viene de algún sitio. ¿Será por lo ocurrido en Chernóbil o Fukushima? ¿Será por las series de televisión? ¿Por los Simpson? No podré dejar de recomendar el libro de Operador Nuclear “La Energía Nuclear Salvará el Mundo” (dejo enlace para comprar el libro) en el que he encontrado gran parte de la información que aquí plasmo y os animo a que lo leáis. En libro explica como se sucedieron estos accidentes y como de difícil es que en la actualidad pase algo similar. Ahora sigamos contestando más preguntas.

¿Cómo afecta la energía nuclear en la factura de la luz?

Como podréis imaginar, una central nuclear no se inmuta ante el viento ni el sol, así que su producción es bastante estable. ¿Qué significa esto para tu bolsillo? Pues que, en general, la energía nuclear ayuda a mantener los precios de la luz más estables a largo plazo. Es como tener un amigo fiable que siempre te echa una mano.

Pero no todo es tan fácil. Construir una central nuclear es una inversión enorme y aunque a la larga sale rentable, al principio supone un desembolso del que, en parte, nos tenemos que hacer cargo los consumidores. Además, como veremos a continuación, almacenar los residuos es algo costoso y complejo, lo cual puede encarecer también la factura.

Ahora, pensemos en España. Tenemos varias centrales nucleares que llevan años funcionando, si las cerráramos, ¿qué pasaría? Pues que tendríamos que buscar otras fuentes de energía para reemplazarlas. Y ahí es donde la cosa se complica. Si sustituimos la energía nuclear por otras fuentes más volátiles, como las energías renovables, los precios de la luz podrían fluctuar más. Imagina que un día hace mucho viento y otro nada, imagina que tenemos poca agua acumulada o imagina que tenemos muchos días nublados en invierno… De algún lado habrá que sacar esa electricidad, ¿de dónde creéis que se sacará? Correcto, de quemar combustibles fósiles, hachazo para nuestros bolsillos y hachazo contra el medio ambiente.

A pesar de todo esto que acabo de explicar, en la actualidad, España ha adoptado la postura de cerrar las centrales nucleares y estas tienen los días contados. Se busca una “transición” con las renovables que no se sabe muy bien cómo va a afectar a nuestra economía de los hogares, pero si se sabe que muchos de los de «arriba» saldrán bien beneficiados. Recuerden los principios de la sostenibilidad, uno de ellos es promover la igualdad económica y con este tipo de transiciones está siendo machacado.

En resumen, la energía nuclear es una moneda con dos caras. Por un lado, nos ofrece precios estables y una producción constante. Por otro, implica grandes inversiones y la gestión de residuos radiactivos. ¿Cuál es la mejor opción? Esa es una pregunta que lleva años debatiéndose y que depende de muchos factores, como el precio de los combustibles fósiles, el desarrollo de las energías renovables y las políticas energéticas del gobierno. Veremos que nos depara el futuro.

Si tuviera que decantarme, buscaría un mix entre nucleares y renovables, dejando de lado los combustibles fósiles que tantos quebraderos de cabeza dan. Además, es la apuesta más lógica desde el punto de vista ambiental ¿no crees? Veamos ahora la parte quizá más controvertida de la energía nuclear y la que para mí ha de ser la que más se debe vigilar, los residuos.

¿Qué peligro tienen los residuos radioactivos?

Antes de contestar a la pregunta, hay que aclarar que es un residuo radiactivo. Según el CSN (Consejo de Seguridad Nuclear), son materiales o productos de deshecho derivados de la actividad médica, industrial o de investigación. Para el caso que nos atañe, llamamos residuo radiactivo al material radiactivo tras la fisión o a las sustancias que han quedado impregnadas con material radioactivo (agua del circuito primario).

Clasificación Residuos

Los residuos se clasifican en 3 categorías, en función de su periodo de semidesintegración:

• Residuos de muy baja actividad (RBBA). Provenientes del desmantelamiento de centrales nucleares.

• Residuos de baja y media actividad (RBMA). Por ejemplo: ropa de trabajo, instrumental médico, materiales usados en la industria o laboratorios.

• Residuos de alta actividad (RAA). Son residuos con contenido radioactivo de largo periodo de semidesintegración. Por ejemplo: combustibles utilizados en las centrales nucleares.

La clasificación de este residuo corresponde al que lo genera. Después, el CSN, en base a unos criterios técnicos, emite una resolución favorable o no a esta clasificación. Empresas como ENRESA (Entidad Nacional de Residuos Radioactivos, S.A.) dan soporte a empresas productoras de residuos a la hora de su clasificación. Finalmente, ENRESA (en España), realiza la gestión de los residuos con la financiación de las empresas generadoras. Recuerden, “quien contamina, paga”. Este es un principio básico en Medio Ambiente.

Almacenamiento Residuos

Si nos centramos en los RAA, que son los que encontramos en mayor medida en las centrales, estos siguen un proceso de gestión antes de acabar en un AGP (Almacén Geológico Profundo). En primer lugar, el combustible usado, suele almacenarse en la propia instalación, en bañeras gigantes de más de 11 metros de profundidad. El objetivo de estas es enfriar el combustible gastado con ayuda del agua durante al menos 5 años. 

Otra forma de almacenar en la propia central los residuos es mediante los ATI (Almacenes Temporales Individualizados), se trata de guardar en seco dentro de una atmósfera inerte los residuos. Los ATI son almacenes bien seguros que acopian el combustible durante más de un lustro, eso sí, el combustible ha de cumplir unos requisitos previos antes de su introducción en los ATI. Los ATI son tan seguros que durante el desastre de Fukushima resistieron el terremoto y el tsunami sin daños.

Ahora llegamos al almacén más polémico, por lo menos en España. No es poco lo que se ha escrito y hablado acerca de los ATC allá por los 2010’s. En este Blog por no soy de opiniones y sí de hechos. En primer lugar, ¿qué es un ATC? Como sus siglas indican, es un Almacén Temporal Centralizado, se diferencia con los anteriores en que es un recinto específico para ello, alejado de las Centrales Nucleares y donde varias de ellas pueden almacenar sus residuos sin saturar su propio espacio.

El ATC viene a cubrir las siguientes necesidades:

• Centraliza y optimiza los recursos humanos y económicos destinados a la seguridad radiológica de los residuos.

• Soluciona la necesidad de gestionar los RAA fuera de España cuando las propias centrales ya no pueden gestionarlo.

• Investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías para el tratamiento y almacenamiento de RAA.

Existen experiencias de ATC en otros países como Holanda, Reino Unido o Suecia y cuentan con la siguiente seguridad: 

• Ventilación Controlada: están diseñados para garantizar que el aire contaminado no se escape al exterior, evitando la dispersión de partículas radiactivas.

• Multi-barreras: los contenedores suelen tener múltiples barreras de contención, como capas de material absorbente y revestimientos resistentes al calor, para evitar la liberación de radionucleidos.

• Sistemas de Extinción: diseñados específicamente para este tipo de instalaciones.

Por el contrario, diferentes grupos de ecologistas no ven tan clara esta solución y argumentan que el riesgo de alguna fuga sigue estando a pesar de la seguridad. Una mínima fuga en el sistema podría causar un impacto ambiental a largo plazo además de provocar también impactos sobre la salud humana debido a la radiación ionizante. Los ecologistas creen que podría aumentar el riesgo de enfermedades en las inmediaciones de los ATC.

Por último, tenemos los AGP que vienen a ser el destino final de los RAA (cuando no se quieren o pueden reciclar). Para ello, se eligen zonas del planeta que han permanecido inalterables durante miles y miles de años. Cuando el material ha pasado el suficiente tiempo en un almacén temporal es encapsulado en un contenedor con un sistema multi-barrera y puesto a unos 500 m de profundidad.

Es la técnica de almacenamiento que menos supervisión requiere y, desde luego, más segura. El requisito indispensable es que deben pasar unos 40-50 años para que disminuya la temperatura del combustible usado antes de su “enterramiento”. Nuestras generaciones futuras no tendrán que estar pensando que hacer con estos residuos ni gastar esfuerzos ni dinero ello.

Como cabía esperar, esta última solución tampoco satisface a los ecologistas y estos son sus motivos:

• Riesgo de fugas: a pesar de las múltiples barreras de seguridad, se teme que a largo plazo puedan producirse fugas de material radiactivo desde el AGP hacia el medio ambiente, contaminando acuíferos y suelos.

• Impacto en los ecosistemas: La construcción y operación de un AGP puede tener un impacto significativo en los ecosistemas locales, alterando hábitats y afectando a la biodiversidad.

• Incertidumbre sobre la seguridad a largo plazo: los RAA almacenados en un AGP permanecerán radiactivos durante miles de años. Se cuestiona la capacidad de garantizar la seguridad de una instalación durante un período tan prolongado, especialmente teniendo en cuenta los cambios geológicos y climáticos que pueden ocurrir.

Ya podéis comprobar que esto de los residuos de las nucleares es más complejo de lo que parece. Ciertamente, analizando las argumentaciones de los llamados “grupos ecologistas” la mayoría se basan en que pueden producirse catástrofes remotas que liberarían esta radiación al exterior. 

Los ingenieros sí que se tienen previstas estas posibles catástrofes, por eso se elige con cuidado el almacén. Entiendo que nadie quiere tener la radiación en la puerta de casa, no me imagino a profesionales del diseño y construcción no teniendo en cuenta todas estas variables.

Conclusión

La energía nuclear presenta una cara de la moneda ambientalmente atractiva: su producción no genera gases de efecto invernadero, lo que la posiciona como una alternativa viable para mitigar el cambio climático. Su densidad energética y capacidad de generación constante la convierten en un pilar fundamental para garantizar la seguridad energética.

Sin embargo, esta tecnología nuclear conlleva desafíos ambientales significativos. La gestión de los residuos radiactivos plantea un problema de almacenamiento a largo plazo que aún no tiene una solución definitiva. Además, el riesgo de accidentes nucleares, aunque bajo, sigue siendo una preocupación constante en la sociedad debido a la magnificación de los grupos ecologistas.

La decisión de cerrar o mantener las centrales nucleares en funcionamiento no es sencilla y requiere una evaluación exhaustiva de los beneficios y riesgos. La transición hacia un modelo energético más sostenible implica sopesar cuidadosamente las ventajas de la energía nuclear en términos de mitigación del cambio climático frente a los desafíos asociados a su gestión y los riesgos inherentes a esta tecnología.

En última instancia, la elección de la energía nuclear como parte de la matriz energética debe basarse en un análisis científico riguroso y en una evaluación transparente de los impactos ambientales y sociales a largo plazo. Se deben dejar de lado las ideologías que no son nada objetivas y pararnos a pensar si cerrar las nucleares en España es la mejor opción para luchar contra el cambio climático.

Y vosotros, ¿creéis que hay que cerrar las nucleares? ¿Aseguran un futuro sostenible? ¿Te he desmitificado algo en esta entrada? Házmelo saber en los comentarios y ¡gracias por leerme!