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Volumen 15 N° 2, Mayo - Agosto 2007

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Energía nuclear: ¿Una opción de futuro para chile?

ENERGÍA NUCLEAR: ¿UNA OPCIÓN DE FUTURO PARA CHILE?


El 17 de agosto del presente año, en el marco del 2o Encuentro de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos de la Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica-Electrónica (EIEE) de la Universidad de Tarapacá, se desarrolló el foro "Factibilidad de Generación de Electricidad vía Plantas Nucleares formando parte de la Matriz Energética de Chile".
En dicho foro quedó claro que, de todos los sistemas de generación de energía, la energía nuclear es la que suscita más polémica y rechazo. A pesar de sus ventajas comparativas, se duda principalmente de su seguridad y - sobre todo - se critica el problema que suponen los residuos radioactivos y su almacenamiento.

Aunque han pasado 21 años, el accidente de Chernobyl sigue presente en el recuerdo. En este foro, así como en otros anteriores sobre este tema, para la comunidad participante - incluidos los científicos - el efecto Chernobyl fue considerado como un aspecto insalvable dentro de una posible opción para la incorporación de usinas nucleares en una matriz energética, ante cuya disyuntiva Chile no se encuentra ajeno. Conviene detenerse aquí para analizar este tema.

En 1986 uno de los cuatro reactores soviéticos de Chernobyl de primera generación, que funcionaban en un edificio común, desprovisto de una cámara de contención de acero y concreto e importantes fallas humanas de operación, explotó y el núcleo ardió a 1.500 oC . Producto de esta explosión, se produjo una nube radioactiva, cuyos efectos fueron devastadores. Este suceso, sin embargo, no es representativo de la seguridad de las actuales centrales nucleares que cuentan con tres vasijas de contención, más una serie de dispositivos y procedimientos que siguen rígidos protocolos de seguridad. Es impensable entonces que pudiera volver a ocurrir una catástrofe como Chernobyl , en cualquier usina nuclear funcionando en la actualidad.

El accidente de Chernobyl transformó a la energía nuclear de los años 90 en sinónimo de desastre y destrucción. Grupos ambientalistas hicieron de ella el principal enemigo. La energía nuclear quedó tan asociada al mal, que pocos años después de Chernobyl , el creador de la serie los Simpsons , dio vida al personaje Sr. Burns , el villano de la serie, dándole el trabajo más odioso de la época: dueño de la usina nuclear de la ciudad. Tal ha sido el peso de este desastre en el ámbito de la energía nuclear en la conciencia colectiva, hasta la actualidad.

En relación a los daños que la radiación causa en tejidos vivos, que podrían provenir de los deshechos de este tipo de energía, conviene recordar que la unidad para medir sus efectos es el milisievert . En algunos países, como Inglaterra por ejemplo, un individuo está expuesto a unos 2,5 milisievert anuales, debido a la radiación de fondo de fuentes naturales. Los operarios de una usina nuclear moderna están expuestos aproximadamente al doble.

El efecto psicológico en la opinión pública, sin embargo, es completamente distinto. Por ejemplo, si se trata de navegación aérea comercial, la tripulación de un avión que se encuentra a 12.000 metros de altura, por efecto de los rayos cósmicos, recibe la misma dosis de radiación que los operarios una usina nuclear en funcionamiento, de alrededor de 5 milisievert.

Cabe a los científicos, ingenieros y periodistas especializados, entre otros, desmitificar este problema y colocarlo en su verdadera dimensión.

A nivel mundial, dentro del sector tecnológico nuclear, se realizan grandes esfuerzos dirigidos a aumentar la eficiencia y el aprovechamiento del combustible, a reducir la cantidad de residuos y, sobre todo, a mejorar la seguridad de estas centrales, con diseños avanzados de reactores, que basan su seguridad en un menor tamaño, así como en la simplificación del diseño y la refrigeración por convección natural, de forma que no dependa de sistemas mecánicos para su funcionamiento, entre otros. La vuelta hacia la opción nuclear surge ante la necesidad de un nuevo sistema energético mundial que dé solución a problemas tan apremiantes como es la reducción de gases efecto invernadero y la búsqueda de sustitutos a los combustibles fósiles, que en la actualidad proporcionan el 70% de la energía consumida en el mundo. Este efecto conlleva entre otras, la lluvia ácida, las emisiones tóxicas, las enfermedades respiratorias, la contaminación con metales pesados y las emisiones de CO2.

La concentración de CO2 en la atmósfera ha alcanzado un récord histórico en 2007 (450 ppm ), por lo que la Agencia Internacional de la Energía (AIE), así como un grupo de estudio del MIT, clasifican el sistema energético globalizado actual de sucio, caro, inseguro y vulnerable, al mismo tiempo que propone invertir en energías renovables y construir nuevas centrales nucleares.

En referencia a este último aspecto, parece haber consenso en que las energías renovables (solar y eólica entre otras), deben jugar un papel fundamental. Sin embargo, aunque el potencial existe y su capacidad de producción esta demostrada, cuentan con un inconveniente claro: su inmadurez tecnológica a gran escala, su lenta evolución en el tiempo y variabilidad en el tiempo (disponibilidad de agua en los embalses, existencia de viento, sol, etc.).

Lo anterior ha abierto un debate a nivel mundial respecto de la energía nuclear: ¡Ésta debe o no formar parte fundamental de una nueva matriz energética en un futuro próximo? Prueba de que este debate está en el ambiente, es la permanencia de noticias relacionadas con el tema, aparecidas en los diversos medios de comunicación.

A este debate es necesario añadir cambios de postura significativos, como la de James Lovelock de la Universidad de Oxford (autor de la "Hipótesis de Gaia"), según el cual la energía nuclear es la única opción capaz de salvar al mundo de la debacle, y en especial de Patrick Moore (co-fundador de Greenpeace), quien después de treinta años de pensar que "la energía nuclear era sinónimo de holocausto nuclear", señala que "la energía nuclear es la única fuente de energía no emisora de gases de efecto invernadero que puede reemplazar con efectividad a los combustibles fósiles y satisfacer al mismo tiempo la creciente demanda de energía".

En Chile, a lo anterior se deben agregar nuevas variables al estudio: los problemas de abastecimiento de gas desde Argentina (70% del gas que se consume en el país), situación que muestra claramente una política energética de corto plazo que podría ser corregida con la opción nuclear. Esta decisión política, respaldada por la población, aumentaría en forma sostenida la seguridad, confiabilidad y una fuerte independencia de los volátiles y costosos suministros internacionales. En nuestro país el sistema energético debe estar basado en la sustentabilidad , el ahorro energético, el mejoramiento de la eficiencia y en la diversificación de la matriz energética. Para ello, la utilización de energías renovables y principalmente el sector nuclear, son opciones que requieren consideración.

En este contexto, el uranio tiene la ventaja de ser una fuente de energía altamente concentrada, transportable a bajo costo. Un kilogramo de uranio natural (equivalentes a 25 gramos de uranio 235) es equivalente a 50 toneladas de carbón de alta calidad. La contribución del combustible al costo total de la energía eléctrica producida es relativamente bajo por lo que un alza en los precios del uranio tendrá un efecto menor. Por ejemplo, una duplicación del precio del uranio levemente enriquecido en un reactor, hace aumentar los costos de la electricidad en un 10%, mientras que una duplicación del precio del gas agregaría un 80% al precio de la electricidad. Los recursos de uranio de nuestro país asegurarían una opción de usina nuclear, teniendo en cuenta además que países estables económica y políticamente tales como Canadá, Australia y posiblemente Brasil, podrían suministrar uranio enriquecido.

Además, cuando el diseño de una usina es el adecuado, (usina con reciclamiento del material radioactivo), el aumento de vida activa de este tipo de centrales hace más económico aún el coste de generación, puesto que la planta estaría ya amortizada. A favor de la energía nuclear, se puede decir que las reacciones nucleares son un millón de veces más energéticas que la combustión, por lo que su volumen de residuos es comparativamente menor en la misma proporción y se encuentran en forma sólida. En términos de comparación, una usina de carbón de 600 Mwatt , produce un millón y medio de toneladas por año de residuos, en tanto que una nuclear de igual potencia sólo, 15 toneladas que se reducen aún más si se cuenta con proceso de reciclaje. En la actualidad se aprovecha apenas el 5% del poder energético del uranio por lo que una mejora en el ciclo de combustible, reprocesado y la transmutación lograrán disminuir tanto el volumen de residuos, como su periodo de radioactividad, de manera considerable.

Para una opción nuclear en nuestro país, es claro que previamente se debe cumplir con ciertos requisitos esenciales:

a) El país debe contar con una política a largo plazo (20 a 30 años) de generación nucleoeléctrica;
b) Apoyo gubernamental y de la ciudadanía a un programa de esta naturaleza;
c) Adecuada legislación en el campo de la radiación y seguridad nuclear;
d) Una red eléctrica interconectada, adecuada a esta tecnología.

Además, sería necesario establecer acuerdos internacionales sólidos de transferencia tecnológica y preparar personal altamente calificado en todas las áreas que garanticen la competitividad del sistema. La posible limitación sismológica de nuestro país no debe ser un obstáculo insalvable si se cuenta con serios estudios al respecto.

En relación con la investigación aplicada, esta alternativa sería adecuada para obtener nuevos combustibles no contaminantes como el hidrógeno. Debe reconocerse en este punto, que en este sector se realizan numerosas investigaciones en el exterior, dirigidas a obtener hidrógeno a partir de la descomposición térmica del agua mediante ciclos termoquímicos (conjunto de reacciones de oxidación-reducción que rebajan la temperatura necesaria de 3.000 oC a temperaturas inferiores a 800 oC) que pueden ser proporcionadas por las centrales nucleares, produciéndose al mismo tiempo electricidad e hidrógeno, lo que aumentaría la eficiencia de una usina nuclear.

Otra prueba de que esta opción no debe ser en principio rechazada en el diseño de un nuevo sistema energético para Chile, es que el sector nuclear y el de energía solar pueden producir en el futuro una sinergia potente, trabajando en forma conjunta para optimizar los ciclos y pasar de la escala de laboratorio (en la que actualmente se encuentran en otros países), a ser capaces de producir hidrógeno a precios competitivos con los sistemas de producción de hidrógeno convencionales sin emisiones de gases con efecto invernadero.
 

Dr. Héctor Torres Silva
Profesor Titular
Instituto de Alta InvestigaciónUniversidad de Tarapacá Arica, Chile

 



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