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Esta fotografía de 2016 muestra el recipiente central de confinamiento de un prototipo de reactor de fusión construido por Tri Alpha Energy (ahora TAE Technologies)

Cambio Climático

La energía nuclear 2.0 seduce a los expertos, pero no a la ciudadanía

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Las nuevas tecnologías de fisión y fusión parecen más seguras, eficientes y en ocasiones más baratas que las de la era anterior. La fisión avanzada ha atraído millones de euros en inversiones y parece imprescindible para combatir el cambio climático, pero hay que convencer a la gente para que la apoye

  • por Leigh Phillips | traducido por Ana Milutinovic
  • 09 Septiembre, 2019

Puede que BP no sea la primera fuente a la que uno acude para encontrar noticias sobre medio ambiente, pero los analistas del cambio climático prestan mucha atención a su informe anual de energía. Y su mensaje de 2018 fue duro: a pesar de la creciente preocupación por el calentamiento global, el carbón representó el 38 % de la energía mundial consumida en 2017. Este porcentaje es exactamente el mismo nivel que cuando se firmó el primer acuerdo global sobre el cambio climático hace 20 años, el Protocolo de Kioto. Y lo que es peor, las emisiones de gases de efecto invernadero crecieron un 2,7 % el año pasado, el mayor aumento en siete años.

Este estancamiento ha hecho que muchos políticos y grupos ecologistas concluyan que necesitamos más energía nuclear. Incluso los investigadores de las Naciones Unidas, que en el pasado se mostraban más contrarios a esta fuente, empiezan a creer que cualquier plan para mantener el aumento de la temperatura del planeta por debajo de 1,5 ° C dependerá de un salto sustancial en la energía nuclear.

Pero el sistema energético mundial está yendo en dirección contraria. Alemania cerrará todas sus centrales nucleares para 2022 y un referéndum italiano realizado en 2011 se saldó con la decisión de bloquear cualquier futuro proyecto nuclear. Y aunque esta fuente de energía contara con un amplio respaldo público (que no es el caso), sigue siendo cara: varias centrales nucleares en Estados Unidos cerraron recientemente al no poder competir con el bajo precio del gas de esquisto.

"Si la situación actual continúa, es probable que se cierren más centrales de energía nuclear y se reemplacen principalmente por las de gas natural, lo que aumentará aún más las emisiones", explicó en 2018 la Unión de Científicos Preocupados (UCS, por sus siglas en inglés), tradicionalmente escépticos nucleares. Sus cálculos sugieren que, si todas las plantas nucleares cierran,  las emisiones de carbono aumentarán un 6 %.

En este punto, el director en funciones del proyecto de seguridad nuclear de la UCS, Edwin Lyman cree que el debate no trata de si hay que apoyar los sistemas existentes. "La cuestión más práctica es si resulta realista crear nuevas plantas nucleares en las próximas décadas al ritmo necesario", añade.

A principios de 2018, había 75 proyectos independientes de fisión avanzada que intentaban responder a esa pregunta solo en América del Norte, según el laboratorio de ideas Third Way. Estos proyectos emplean el mismo tipo de reacción que los reactores nucleares convencionales que se han usado durante décadas: la fisión o la división de átomos.

Una de las tecnologías líderes es el reactor modular pequeño, o SMR. Se trata de una versión reducida de los sistemas de fisión convencionales que promete ser más barata y más segura. NuScale Power está a punto de implementar su diseño de 60 megavatios (MW). Una central de fisión convencional típica y de alto coste podría producir alrededor de 1.000 MW de potencia.

NuScale tiene un acuerdo para instalar 12 SMR para suministrar energía a un grupo de 46 empresas de servicios públicos en todo el oeste de EE. UU. Pero el proyecto solo podrá continuar si los miembros del grupo acuerdan financiarlo a finales de este año. La experiencia previa sugiere que no será fácil. En 2011, Generation mPower, otro desarrollador de SMR, tenía un acuerdo para construir hasta seis reactores similares a los de NuScale. La empresa contaba con el respaldo de los propietarios corporativos Babcock & Wilcox, uno de los mayores constructores de energía del mundo. Pero el pacto se paralizó después de menos de tres años porque no habían surgido nuevos clientes. La falta de pedidos impidió bajar los precios, lo que provocó que el acuerdo resultara insostenible.

Mientras que el enfoque de NuScale reduce los reactores nucleares tradicionales enfriados con agua, los llamados sistemas de IV generación utilizan refrigerantes alternativos. China está construyendo un reactor enfriado por sodio a gran escala en la provincia de Fujian, que se espera que comience a funcionar en 2023, y TerraPower, con sede en Washington (EE. UU.), ha desarrollado otro sistema de enfriado por sodio que se podrá alimentar con combustible gastado, uranio empobrecido o uranio directamente del terreno. TerraPower, que cuenta con Bill Gates entre sus inversores, impulsó un acuerdo con Pekín (China) para construir una central de demostración para 2022, pero las restricciones de la administración del Gobierno de Donald Trump al comercio chino ponen en duda la viabilidad futura del proyecto.

Otra variante de la generación IV, el reactor de sal fundida. Este enfoque es más seguro que los diseños anteriores, ya que puede enfriarse incluso si el sistema pierde toda su energía. La compañía canadiense Terrestrial Energy planea construir una central de 190 MW en Ontario (Canadá) y espera que sus primeros reactores estén produciendo energía antes de 2030 a un coste que afirman que podría competir con el gas natural.

Y puede que falte muy poco para que haya otro reactor de IV generación en funcionamiento. Los reactores enfriados por helio a temperaturas muy elevadas pueden funcionar hasta 1.000 ° C, y la Corporación Nacional Nuclear de China, propiedad del Estado, tiene un prototipo de 210 MW en la provincia oriental de Shandong que se conectará a la red este mismo año.

Para muchos, sin embargo, la gran esperanza energética sigue siendo la fusión nuclear. Los reactores de fusión imitan el proceso nuclear que se produce en el interior del Sol. El proceso rompe átomos más ligeros y los convierte en otros más pesados, lo que libera enormes cantidades de energía. En el Sol, ese proceso es impulsado por la gravedad. En la Tierra, los ingenieros intentan replicar las condiciones de fusión del Sol, que se produce a temperaturas del orden de 150 millones de ° C. Pero a estas temperaturas tan elevadas, les resultará difícil confinar el plasma requerido para fusionar los átomos.

El Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER), construcción desde 2010 en Cadarache (Francia), podría ser la solución. Su sistema de confinamiento magnético recibe apoyo financiero global, pero los costes se han disparado hasta los cerca de 20.000 millones de euros por retrasos y disputas políticas. Los primeros experimentos, originalmente programados para 2018, se han retrasado hasta 2025.

General Fusion utiliza una combinación de presión física y campos magnéticos para crear pulsos de plasma que duran una millonésima de segundo. Este enfoque es más sencillo que el de ITER, lo que lo abarata mucho. Pero también tiene sus propios desafíos técnicos, como la fabricación de componentes de titanio capaces pueden manejar la carga de trabajo. Sin embargo, la compañía espera que sus reactores empiecen a usarse en los próximos 10 años y 15 años.

Mientras tanto, TAE Technologies lleva 20 años desarrollando un reactor de fusión que convierte la energía directamente en electricidad. La compañía, que ha recibido más de 440 millones de euros en inversiones, predijo en enero que pasaría a la fase comercial dentro de cinco años.

Mucha gente simplemente no confía en las promesas de las empresas de que las nuevas tecnologías nucleares pueden evitar los errores del pasado.

Entonces, ¿alguna de estas tecnologías tendrá éxito? La fisión avanzada reduce los residuos nucleares, ya que incluso los puede reutilizar como combustible. También disminuye drásticamente la posibilidad de tragedias como las de Fukushima (China) y Chernóbil (Ucrania). Sin embargo, tales reactores no han sido autorizados ni patentados fuera de China y Rusia. Mucha gente simplemente no confía en las promesas de las empresas de que las nuevas tecnologías nucleares pueden evitar los errores del pasado.

Pero el tema no es solo político. El precio también es un factor. La fisión avanzada promete reducir los elevadísimos costes iniciales de la energía nuclear mediante reactores que se pueden construir en una fábrica, en lugar de a medida. Esto haría que los precios se desplomaran, tal como lo han hecho con la energía eólica y solar. Pero las empresas privadas rara vez han tenido éxito a la hora de completar estos proyectos. Los mayores avances se han producido en esquemas altamente centralizados, impulsados ​​por gobiernos capaces de asumir los riesgos.

El CEO de General Fusion, Chris Mowry, sostiene que la fisión tiene por delante demasiadas barreras como para tener éxito. Y sabe de lo que habla. Mowry fue el fundador de mPower, la compañía SMR que fue paralizada en 2014. Añade que los reactores de fusión podrían ser más difíciles de construir, pero tienen una mayor aceptación social. Esta es la razón por la que ha habido una oleada de capital de riesgo para las tecnologías de fusión nuclear, ya que los inversores confían en que habrá muchos compradores ansiosos esperando al primero que logre que funcione.

¿Pero la fusión realmente tiene margen de maniobra? Es cierto que los residuos radiactivos de tritio de vida corta y bajo nivel que produce no representan un peligro grave, y la tecnología impide cualquier tipo de catástrofe. Pero sus costes siguen siendo altos y los plazos, largos. El ITER está saliendo muchísimo más caro de lo que se estimó originalmente y puede que no empiece a funcionar hasta dentro de al menos 15 años. Mientras tanto, algunos políticos verdes de Europa ya están pidiendo el cierre del ITER, y muchos activistas antinucleares no distinguen entre fisión y fusión.

Puede que los expertos defiendan la energía nuclear, pero convencer a la ciudadanía será otro cantar

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    Foto: La central nuclear de Flamanville (Francia) de EDF. Fuente: EDF