I ENERGÍA NUCLEAR Usualmente, cuando pensamos en la

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Noviembre - I
ENERGÍA NUCLEAR
Usualmente, cuando pensamos en la electricidad, pensamos en aquella generada por las centrales
hidroeléctricas o por las centrales térmicas de gas natural o diesel. No obstante, la electricidad también
puede ser generada usando otras fuentes, entre ellas la nuclear proveniente, por ejemplo, del uranio.
¿Cómo se genera la energía nuclear? ¿Para qué se usa? En el presente Informe Quincenal resolveremos
éstas y otras inquietudes.
La energía nuclear
La energía nuclear es aquella que se desprende de los átomos1. Los átomos forman parte de todos los
cuerpos y objetos en el universo, y se almacena una gran cantidad de energía en ellos, la cual una vez
liberada, puede ser usada para diferentes fines. Para obtener energía nuclear se usa, por lo general,
productos como el uranio, plutonio, tritio, torio, estroncio y polonio.
Usos de la energía nuclear
Desde el descubrimiento del átomo, se han realizado continuas investigaciones que han permitido que
hoy en día podamos usar la energía que se almacena en ellos. Así, la energía nuclear es empleada en
diferentes industrias, entre ellas:
•
•
•
Para la generación de electricidad, siendo este su principal uso en la actualidad.
En la industria civil y militar, por ejemplo, como fuente de energía de submarinos y buques.
Para la fabricación de armas. No obstante, este uso es restringido y está altamente normado a
nivel internacional.
¿Cómo se obtiene la energía nuclear?
La energía nuclear se puede obtener, fundamentalmente, a través de dos procesos:
a) Fisión: es el proceso en el cual se rompe el
núcleo de un átomo2 producto liberando una
gran cantidad de energía.
Neutrón
Energía Liberada
Neutrón
b) Fusión: es el proceso contrario al de fisión
Uranio (U-235)
pues, en este caso, se genera energía a través
de la unión de átomos. A pesar de ser un
Neutrón
procedimiento más eficiente y seguro que el de
fisión, aún no existen las condiciones necesarias que permitan promover el desarrollo a gran escala de
este proceso3.
La energía nuclear y la electricidad
Uno de los usos de la energía liberada en los procesos de fisión y fusión nuclear es el de permitir la
generación de electricidad. Hoy en día, las centrales hacen uso del proceso de fisión siendo el uranio la
fuente de energía más usada.
1
2
3
Los átomos son la parte más pequeña de los elementos químicos.
Para lograr dicho propósito, se realiza un bombardeo de neutrones a los átomos que se quieren romper.
El elemento usado para realizar este procedimiento es el hidrógeno
A pesar de ser el uranio un elemento relativamente abundante en la naturaleza – hay 100 veces más
uranio que plata en la corteza terrestre - el tipo de uranio requerido (U-235) para el proceso de fisión
nuclear es muy escaso, por lo que en muchos casos se realizan procesos químicos previos con el uranio
más abundante (U-238) para obtener el que se necesita, en un proceso que se denomina de
enriquecimiento4.
Una vez obtenido el uranio con las características deseadas, para la generación de electricidad se sigue
el siguiente proceso5:
•
•
•
•
El uranio6 es colocado en unas barras de
metal especialmente acondicionadas dentro
de lo que se conoce como reactor nuclear.
Se inicia el proceso de fisión nuclear
liberándose energía en forma de calor. Esto
permite calentar el agua que se encuentra
alrededor del reactor nuclear generándose
vapor.
El vapor es trasladado para permitir el
movimiento de una turbina, y a través de
ésta generar electricidad.
El vapor es transformado nuevamente en agua, y ésta es enfriada en un edificio especial llamado
torre de enfriamiento, para luego ser re-usada en el proceso.
Como podemos ver, el proceso de generación de electricidad es el mismo que se tiene, por ejemplo, en
una central térmica que usa gas natural o diesel7. La diferencia radica en la forma de obtener el vapor
del agua.
Controversias del uso de la energía nuclear
Si bien la energía nuclear es ampliamente usada en Norteamérica y Europa, existen diferentes posturas
acerca de su uso. La discusión se centra en los siguientes puntos:
Puntos a favor:
Las emisiones de gases efecto invernadero – cuando es usada para la generación de
electricidad - son muy pequeñas, casi nulas.
Se puede proveer de una mayor cantidad de energía eléctrica haciendo uso de una menor
cantidad de insumos (pues un 1 kg de uranio genera la misma cantidad de energía que 10
toneladas de carbón)
Permitiría expandir la oferta de electricidad, siendo un buen sustituto de los combustibles
convencionales.
Los nuevos estándares y tecnologías han permitido incrementar el nivel de seguridad de las
centrales nucleares, reduciendo al mínimo la posibilidad de una falla o accidente.
Existe una amplia regulación para la disposición de los residuos generados con propiedades
radioactivas. De igual manera, se viene investigando la posibilidad de hacer uso de algunos de
ellos (como el plutonio, residuo del proceso de fisión) para generar una mayor cantidad de
electricidad, haciendo con ello más eficiente el sistema.
4
Para mayor información leer el Informe Quincenal “El Uranio”
Para una guía interactiva del proceso de generación de electricidad se puede acceder al siguiente link:
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/14002984/helvia/aula/archivos/repositorio/750/845/nuclear.swf
6
El uranio es usado - en este caso - en forma de pequeñas pastillas que tienen el tamaño de la punta del dedo. No obstante su
pequeño tamaño, almacena la misma cantidad de energía que 150 galones de petróleo.
7
Para mayor información leer el Informe Quincenal “Centrales Eléctricas”
5
Puntos en contra:
Al usar materiales radioactivos, existe un riesgo de seguridad inherente a su uso. Un accidente
podría afectar considerablemente a las poblaciones del entorno de las centrales.
Los residuos generados por el proceso tienen propiedades radioactivas, las cuales tardan un
largo período de tiempo en desaparecer.
Algunos restos del proceso de fisión como por ejemplo, el plutonio, pueden ser usados para la
fabricación de armas de tipo nuclear.
La energía nuclear en el mundo
Hasta el año 2007, se tienen en el mundo 443 centrales nucleares - fundamentalmente en
Norteamérica y Europa - las cuales producen aproximadamente el 15% del total de la electricidad
mundial.
Así, durante el 2007 se han generado 2,594
miles de millones de KWh por esta vía. De
ellos, Estados Unidos, Francia y Japón
generaron el 58.9%, siendo los principales
países que hacen uso de centrales nucleares.
De igual manera, otros 27 países, entre ellos
Alemania, Rusia, Ucrania, Canadá, Corea del
Sur, producen electricidad haciendo uso del
uranio como insumo básico.
Generación de Electricidad (en base a energía nuclear)
2007
Resto, 20.3%
Estados Unidos,
31.1%
Canada, 3.4%
Corea del Sur,
5.2%
Japón, 9.7%
Ucrania, 3.4%
Francia, 16.1%
Rusia, 5.7% Alemania, 5.1%
Fuente: EIA
Capacidad de generación por tipo de combustible
(2005-2030)
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
10,000
5,000
0
2005
Fuente: IEA
2010
Líquidos
2015
Nuclear
2020
Renovables
2025
Gas Natural
2030
Carbón
La International Energy Agency espera un
crecimiento en la demanda y capacidad
de
generación
de
energía,
fundamentalmente de las energías
renovables8 (como la hidroeléctrica), el
gas natural y la energía nuclear. Se
espera que la generación en centrales
nucleares para el 2030 haya crecido en al
menos 40% en comparación con lo
generado en el 2005, lo cual nos indica la
importancia que iría adquiriendo en el
tiempo esta forma de generación de
electricidad.
A tener en cuenta
Se sabe que al usar materiales radioactivos, los niveles de seguridad y el riesgo se incrementan. No
obstante, los nuevos estándares y tecnologías están permitiendo que las centrales nucleares sean una
alternativa de generación segura la cual, con una regulación particular, va ganando campo para ampliar
la oferta de electricidad en los países.
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Para mayor información leer el Informe Quincenal “Energías Alternativas”