CONTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA NUCLEAR AL CAMBIO

CONTRIBUCIÓN DE LA
ENERGÍA NUCLEAR AL
CAMBIO CLIMÁTICO
MARTA MUÑOZ MANSILLA
1
ÍNDICE
LA ENERGÍA NUCLEAR EN EL MUNDO........................................................................................... 3
ENERGÍA NUCLEAR EN ESPAÑA ..................................................................................................... 4
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS CENTRALES NUCLEARES ESPAÑOLAS ............................................... 5
ENERGÍA ELÉCTRICA BRUTA PRODUCIDA POR LAS DIFERENTES TECNOLOGÍAS ENERGÉTICAS EN
ESPAÑA EN 2014 ........................................................................................................................... 6
CAMBIO CLIMÁTICO ...................................................................................................................... 7
CONTRIBUCIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EVITADAS POR LAS
TECNOLOGÍAS DE BAJO CONTENIDO EN CARBONO ................................................................... 12
EL PAPEL DE LA ENERGÍA NUCLEAR EN EL CAMBIO CLIMÁTICO ................................................. 14
EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO POR EL SECTOR NUCLEAR ............................ 16
ESCENARIOS DE MITIGACIÓN DEL CAMBIO CLIMÁTICO SEGÚN EL IPCC .................................... 18
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 20
2
LA ENERGÍA NUCLEAR EN EL MUNDO
La energía nuclear es una fuente energética que garantiza el abastecimiento eléctrico, frena las
emisiones contaminantes, reduce la dependencia energética exterior y produce electricidad de
forma constante con precios estables y predecibles.
En la segunda mitad de la década de 1950, la energía nuclear comenzó a utilizarse para la
producción de energía eléctrica. Actualmente, el parque nuclear mundial en operación está
formado por 437 reactores en 31 países, que generan alrededor del 14% de la electricidad
consumida en el planeta, unos 2400 TWh anuales.
Durante los últimos 50 años, la utilización de la energía nuclear ha evitado la emisión de
grandes cantidades de gases de efecto invernadero (GEI) en todo el mundo, comparable a la
evitada por la energía hidroeléctrica.
Fuente: International Energy Agency (IEA), World Energy Statistics and Balances (2013)
La figura muestra la evolución histórica de las emisiones globales del sistema eléctrico mundial y
las emisiones evitadas por diferentes tecnologías. La altura total de las columnas muestra cuáles
habrían sido las emisiones totales sin las tres fuentes bajas en carbono. El segmento rojo
muestra las emisiones anuales evitadas por la energía nuclear (2200 Mt CO2), el segmento azul
las correspondientes a la energía hidroeléctrica (2800 Mt CO2) y el segmento negro las
correspondientes a otras renovables (600 Mt CO2).
Fuente: Energía nuclear y cambio climático
3
ENERGÍA NUCLEAR EN ESPAÑA
España cuenta en la actualidad con distintas instalaciones nucleares que cubren el ciclo de
combustible completo: ocho reactores nucleares, una fábrica de combustible nuclear de
Juzbado (Salamanca) y un centro de almacenamiento de residuos radiactivos de baja y media
actividad en El Cabril (Córdoba).
Actualmente se encuentra en fase de diseño e inicio en breve de la construcción del Almacén
Temporal Centralizado (ATC) de residuos nucleares de alta actividad en la localidad de Villar de
Cañas (Cuenca). Esta instalación almacenará todo el combustible nuclear gastado del país en un
único lugar.
Fuente: Centrales nucleares y Foro Nuclear
Fuente: centrales nucleares y Foro Nuclear
En 2014 los siete reactores nucleares españoles actualmente en operación produjeron
57.304,23 GWh, casi una quinta parte de la electricidad total del país, concretamente el
20,48%, un 0,8% más que el año anterior. La potencia nuclear instalada en 2014 fue de 7.864,7
4
MW, que representa el 7,27% de la capacidad nuclear instalada en el país. Su producción ha
representado el 33,4% de la electricidad libre de emisiones de GEI generada en España. Al igual
que el año anterior, en 2014 la nuclear ha sido la fuente que más electricidad ha generado y la
que más horas ha funcionado.
En la siguiente imagen podemos ver la contribución de cada tecnología energética en el mix
energético.
SITUACIÓN ACTUAL DE LAS CENTRALES NUCLEARES ESPAÑOLAS
Almaraz I
Almaraz II
Ascó I
Ascó II
Cofrentes
Valdellós
Trillo
Total
Primer acoplamiento
01/05/1981
01/05/1981
29/08/1983
23/10/1985
14/10/1984
12/12/1987
14/05/1988
Producción (GWh)
7.510,87
8.284,56
7.394,00
7.143,84
9.468,97
9.194,08
8.307,91
57.304,23
Emisiones CO2 (kt CO2)
111,911
123,44
110,17
106,44
141,08
136,99
123,79
853,821
Fuente: Foro Nuclear “Resultados Nucleares de 2014 y Perspectivas para 2015”.
Para el cálculo de las emisiones de CO2 emitidas por cada central nuclear española, se ha tenido
en cuenta el factor de emisión 14,9 correspondiente a la emisión de la tecnología nuclear.
5
ENERGÍA ELÉCTRICA BRUTA PRODUCIDA POR LAS DIFERENTES
TECNOLOGÍAS ENERGÉTICAS EN ESPAÑA EN 2014
El doble desafío de la protección del clima y el aumento de la demanda de energía requiere una
profunda reestructuración de la economía mundial de la energía. La dirección general es clara,
el mix energético mundial debe cambiar hacia tecnologías ambientalmente benignas con
menores emisiones de GEI.
Este enfoque se denomina Evaluación del Ciclo de Vida (ACV), en que se incluyen los procesos
previos como la extracción, construcción, transformación y fabricación de los materiales; los
procesos operativos como operación y mantenimiento de las centrales nucleares, la extracción
del combustible, procesamiento y transporte, así como la gestión de los residuos; y los procesos
posteriores como el desmantelamiento, reciclado de materiales reutilizables y eliminación de
residuos.
En la siguiente figura se representan las emisiones de GEI del ciclo de vida de las distintas
tecnologías energéticas.
Fuente: Climate Change and Nuclear Power, IAEA
Los datos de las emisiones de CO2 se recogen en la siguiente tabla para calcular las emisiones de
CO2de cada tecnología energética correspondiente, en función de su producción eléctrica en el
territorio español según los datos de REE (Red Eléctrica Española) sobre la producción eléctrica
de cada tecnología energética.
6
Tecnología
Emisiones CO2 (g CO2 eq/kWh)
Producción eléctrica (GWh)
Emisiones CO2 (kt CO2)
Carbón
1024,8
46.264
47411,3472
Ciclo Combinado
491,8
25.869
12722,3742
Solar Térmica
62
5.013
3108,06
Biomasa
61
4.749
289,689
Solar PV
49,4
8.211
405,6234
Eólica
16,4
51.439
843,5996
Nuclear
14,9
57.304
853,821
Hidráulica
6,6
35.685
235,521
234.534
65870,0354
Total
Fuente: Emisiones de CO2: “Climate Change and Nuclear Power 2014” IAEA; Producción
eléctrica: REE (Red Eléctrica Española), Avance Informe 2014.
La tecnología de captura y almacenamiento del carbono (CCS) es considerada una opción viable
en muchos estudios de mitigación de GEI a pesar de que no haya sido desplegada a escala
industrial hasta ahora.
Los datos indican que las emisiones de GEI/kWh en la generación de electricidad de esta
tecnología son a menudo un orden de magnitud mayor que aquellos de la generación nuclear.
Una parte significante del impacto de los sistemas de CCS se debe al transporte y
almacenamiento del CO2 capturado y la fabricación de los productos químicos necesarios.
La energía Solar Fotovoltaica ha sido siempre promovida como una tecnología libre de
emisiones de GEI durante su operación. Sin embargo, cuando se tienen en cuenta otras etapas
del ciclo de vida, tanto la silicona cristalina y las tecnologías de película delgada, el resultado del
valor medio de las emisiones de CO2 es el indicado en la tabla, que comparado con el de la
energía nuclear, es cuatro veces mayor.
CAMBIO CLIMÁTICO
En 1988 la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de las Naciones Unidas
para el Medio Ambiente (PNUMA) crearon el Grupo Intergubernamental sobre el Cambio
Climático(GIECC por sus siglas en español, IPCC “Intergovernmental Panel on Climate Change”,
por sus silgas en inglés), se trata del organismo internacional para el cambio climático, creado
para proveer al mundo con una visión científica clara sobre el estado actual del conocimiento
del cambio climático y sus posibles impactos ambientales y socio-económicos.
Tras la Cumbre de la Tierra celebrada en Río de Janeiro en 1992 y la publicación del Primer
Informe de Evaluación del IPCC, entra en vigor en 1994 la Convención Marco de las Naciones
Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC por sus siglas en español o UNFCCC “United
Nations Framework Convention on Climate Change” por sus siglas en inglés), actualmente
compuesta por 195 países. Esta Convención establece un marco de actuación destinado a
estabilizar las concentraciones de GEI, reconoce la existencia del cambio climático
antropogénico y asigna a los países industrializados gran parte de la responsabilidad de luchar
contra ella.
El objetivo principal de la Conferencia Anual de las Partes (COP) es revisar la implementación de
la Convención, la Primera Conferencia de las Partes (COP1) tuvo lugar en Berlín en 1995 y
7
reuniones importantes desde entonces concluyeron en la COP 3 en 1997 donde se adoptó el
Protocolo de Kioto.
En el Protocolo de Kioto se establecen los objetivos de reducción de las emisiones de gases de
efecto invernadero para los países industrializados. Estos se comprometían a reducir sus
emisiones de GEI en el periodo 2008-2012 en al menos un 5,2% respecto a los niveles del año
1990.
El protocolo de Kioto es firmado por 140 países, de entre los cuales, se le atribuye a Europa un
8% de las reducciones y dentro de Europa, concretamente España, asumió la obligación de
reducir las emisiones de GEI en un 1,9%.
De entre los países no firmantes destacamos grandes contribuyentes contaminantes como son
EEUU, Austria, China o India.
En la Cumbre de Bonn en julio de 2001 se fija el límite del 5,2% del Protocolo de Kioto en 1,8%
porque se corría el riesgo de que no se ratificara este compromiso.
Es en 2005 cuando entra en vigor el Protocolo de Kioto y se produce el Plan de Acción de
Montreal en la COP 11.
En 2007 las Partes acuerdan el Plan de Acción de Bali en la COP 13, donde se establecen plazos
para las negociaciones para alcanzar un acuerdo que suceda al Protocolo de Kioto.
En 2009 se celebró la COP 15 con la redacción del Acuerdo de Copenhague, la cual no dio lugar
a la adopción de un nuevo acuerdo, pero los países industrializados se comprometieron a
recaudar 100 mil millones de € por año hasta 2020 para ayudar a los países en desarrollo en la
adaptación al cambio climático y la mitigación.
En el año 2012 se redactaron los Acuerdos de Cancún en la COP 16, en ella se hizo que el
objetivo de los 2°C fuese más tangible mediante el establecimiento de instituciones dedicadas a
puntos clave, tales como el Fondo Verde para el Clima, creado en la COP 17 en Durban,
Sudáfrica, en el que se animan tanto a los países industrializados como en desarrollo, a
participar en la creación de un segundo compromiso en el ámbito del Protocolo de Kioto, este
segundo periodo 2013-2020 se estableció en 2012 en la Conferencia de Doha, Qatar, durante la
COP 18, dicho compromiso fue ratificado por varios países industrializados y puso fin al Plan de
Acción de Bali.
En 2013 se celebró la COP 19 en Varsovia, en la que se invitaba a todas las Partes a iniciar o
intensificar los preparativos para sus contribuciones nacionales previstas para conseguir el
objetivo de la Convención.
En 2014 se celebra la COP 20 en Lima donde se concluye con un proyecto de documento donde
se asientan las bases para un nuevo acuerdo climático global denominado “Lima Call For
Climate Action” y se decidió que cada uno de los 195 Estados miembros de la Convención
expusieran su plan de trabajo para limitar los efectos del calentamiento global a menos de 2°C
para el año 2100.
En 2015 se publica el Quinto Informe de Evaluación del Cambio Climático del IPCC en el que el
Grupo de Trabajo I confirma que durante el periodo 1880-2012, el promedio mundial de la
temperatura de la superficie terrestre aumentó en 0,85°C.
Este mismo año se celebra en París la COP 21. El objetivo ha sido mantener la
temperatura media mundial por debajo de los 2°C respecto a los niveles preindustriales y
aumentar la capacidad de adaptación a los efectos adversos del cambio climático y promover la
resiliencia al clima y un desarrollo con bajas emisiones de GEI.
8
Se trata de un acuerdo legalmente vinculante, pero no la decisión que los acompaña ni
los objetivos nacionales de reducción de emisiones, puesto que no se establecen mecanismos
sancionadores. El mecanismo de revisión de los compromisos de reducción de cada país si es
jurídicamente vinculante. Un puesto muy positivo de este acuerdo es que no se trata de
responsabilidades políticas, sino de voluntad.
Los 1187 países de los 195 que forman parte de la Convención de cambio climático de
la ONU han entregado compromisos nacionales de lucha contra el cambio climático y deberán
convertirlos en contribuciones nacionales antes del 2020. Por otra parte, se ha creado un marco
de revisión y vigilancia que cada día años analizarán el balance global de la situación de las
emisiones, los países deberán presentar sus nuevos compromisos o la actualización de los
anteriores y deberán explicar los esfuerzos realizados en mitigación, adaptación y mitigación.
En cuanto a la financiación, los países desarrollados deben contribuir a financiar la mitigación y
la adaptación en los Estados en desarrollo. Las naciones ricas deberán movilizar un mínimo de
100.000 millones anualmente desde 2020 para apoyar la mitigación y adaptación y revisar al
alza esa cantidad antes de 2005.
El Acuerdo de París será adoptado en una ceremonia en la Sede de las Naciones Unidas,
en Nueva York, con fecha prevista para el 22 de abril de 2016, y entrará en vigor cuando al
menos 55 Partes, que sumen el 55% de las emisiones globales, lo hayan ratificado.
El Acuerdo de París es neutro, desde el punto de vista tecnológico, por lo que no existe ninguna
restricción ni imitación para que los distintos países pueden utilizar en sus mix de generación la
tecnología que consideren adecuada. En este sentido, la energía nuclear se contempla en varias
de las contribuciones nacionales y, de forma significativa, en las de China e India (primer y
tercer país emisor de gases contaminantes a nivel mundial, respectivamente), como una
tecnología necesaria para poder alcanzar esos objetivos nacionales.
El cambio climático se define como un cambio estable y perdurable en la distribución de los
patrones de clima en periodos de tiempo que van, desde décadas hasta millones de años,
debido a la variabilidad natural o como resultado de actividades antropogénicas.
Esta modificación del clima es ya una realidad que tiene consecuencias evidentes en la vida de
las personas y crea trastornos en las economías nacionales.
Los cambios observados en el clima son varios, entre los cuáles, los más significantes son:

El aumento del promedio mundial de la temperatura del aire y del océano.
9

El aumento del promedio mundial del nivel del mar.

El deshielo generalizado de nieves y hielos.

Y algunos fenómenos meteorológicos extremos que han cambiado su frecuencia y/o
intensidad en los últimos cincuenta años.
Según el IPCC que es el principal órgano en esta materia, la alteración del sistema climático es
evidente.
Una de las manifestaciones del cambio climático es el calentamiento global.
10
Fuente: IPCC 2007
Científicos especializados en esta materia han determinado que para evitar daños irreversibles
en nuestro planeta, el aumento de la temperatura debería estar limitado a 2°C como máximo.
Para ello es necesario que las emisiones mundiales comiencen a disminuir hasta reducirse en
un 50% en 2050.
Las principales vías para disminuir los efectos devastadores del cambio climático son:
- La mitigación o ahorro energético, que se lleva a cabo mediante la reducción de
emisión de gases de efecto invernadero.
- La adaptación, que conlleva la puesta en funcionamiento de sistemas que
aumenten nuestra resiliencia.
La generación de electricidad está, y estará en mayor medida en los próximos años, muy
condicionada por las políticas y medidas de lucha contra el cambio climático, tanto por los
aspectos ligados a la mitigación como a la adaptación.
En el campo de la mitigación, estos condicionantes vienen marcados fundamentalmente por la
necesidad de reducir las emisiones de CO2 derivadas de los compromisos que los gobiernos han
adquirido en el marco del Protocolo de Kioto y por la forma y cantidad en que se negocien los
compromisos futuros.
Existen múltiples opciones para reducir las emisiones de GEI del sector de suministro de
energía, como la mejora de la eficiencia energética y la reducción de emisiones fugitivas en la
extracción del combustible así como en la conversión, transmisión y distribución de los sistemas
de energía; la sustitución de combustibles fósiles; y las tecnologías bajas en carbono como las
renovables, la energía nuclear y la captura y almacenamiento del carbono (CCS).
El Quinto Informe de Evaluación del IPCC ha adoptado un nuevo enfoque para proyectar el
cambio climático antropogénico, éste se basa en hipótesis alternativas acerca de los valores de
forzamiento radiactivo para el año 2100.
11
Fuente: D. P. Van Vuurden, Exploring the posibility to keep global mean temperatura increase
below 2°C. Climate Change 109 (2011)
En la figura se observa el escenario base de continuidad y la senda de mitigación del
escenarioRCP2.6 para todos los gases de efecto invernadero incluidos en el Protocolo de Kioto
de la UNFCCC (negro) y para las emisiones de CO2 relacionadas con usos industriales y
energéticos aisladamente (azul).
Es necesario disminuir las emisiones totales de gases de efecto invernadero en menos de una
década (rojo) y las emisiones de CO2 deben disminuir hasta el punto de ser negativas después
del año 2070 (verde).
El sector de suministro de energía es el responsable del 35% aproximadamente del total de las
emisiones de GEI.
Estas emisiones aumentaron más rápido durante 2000-2010 que en la década anterior,
concretamente un 3.1% más cada año, comparado con el 1.7% que aumentaron cada año
durante 1990-2000. Las principales causas de este aumento fueron una mayor demanda de
energía asociada a un rápido crecimiento económico y un aumento de la cuota del carbón en la
mezcla global de combustibles.
En los escenarios base del AR5 (Quinto Informe de Evaluación), las emisiones directas de CO2
del sector de suministro de energía aumentarán de 14.4 Gt CO2/año en 2010 hasta 24-33 Gt
CO2/año en 2050.
CONTRIBUCIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO
INVERNADERO EVITADAS POR LAS TECNOLOGÍAS DE BAJO
CONTENIDO EN CARBONO
Hasta finales de 1960, la energía hidroeléctrica era la única fuente de energía de bajo contenido
en carbono con un aporte significativo al mix energético. Impulsado por varios factores, los
programas de la energía nuclear se aceleraron en muchos países desde la década de 1950. La
crisis del petróleo dio un nuevo impulso a la construcción de centrales nucleares. Como
resultado, la energía nuclear ha aumentado constantemente su participación en la generación
de energía global. Estas dos fuentes de energía ayudaron a evitar grandes cantidades de GEI,
incluso antes de la aparición del cambio climático antropogénico.
12
La siguiente figura muestra las tendencias históricas de las emisiones de CO2 del sector eléctrico
global y las cantidades de CO2 evitadas mediante el uso de tecnologías de bajo contenido en
carbono como son la energía nuclear, la energía hidroeléctrica y las energías renovables, desde
la década de 1970 y utilizando datos de la IEA y el Banco Mundial.
Fuente: Climate Change and Nuclear Power 2015, IAEA.
La altura de las columnas negras indica las emisiones de CO2 reales en un año determinado. La
altura total de cada columna muestra la cantidad de CO2 emitida si no tuviésemos en cuenta la
contribución de las tres fuentes de electricidad de bajo contenido en carbono. Los segmentos
naranjas, amarillos y azules muestran las emisiones de CO2 evitadas por la energía nuclear, la
energía hidroeléctrica y las energías renovables, respectivamente.
Como se puede observar en la figura, las emisiones de CO2 evitadas por las tres tecnologías han
cambiado drásticamente en las últimas décadas. Las emisiones evitadas ascendieron a poco
más de 1,1 Gt de CO2 en 1970, en su mayoría debido a la energía hidroeléctrica, más del doble
en 1980, aproximadamente 2,3 Gt de CO2, llegando a 3,9 Gt de CO2 en 1990. Esta tendencia
continuó aumentando aunque a un ritmo más lento, llegando a la cifra de 4,6 Gt de CO2 en el
año 2000 y 5,9 Gt de CO2 en 2012, lo que supone un crecimiento del 28% en el periodo 20002012.
Durante el periodo de 1970 a 2012, el uso de fuentes de energía bajas en carbono ha permitido
evitar más de 157 emisiones de CO2 en total. La energía hidroeléctrica representó el 53,3% (más
de 84 Gt de CO2), la energía nuclear un 41% (64,5 Gt de CO2) y las energías renovables un 5,5%
(8,6 Gt de CO2).
Haciendo referencia a un año en concreto, por ejemplo 2011, observamos de manera más clara
la contribución de estas tecnologías para evitar la emisión CO2, la energía hidráulica evitó una
emisión de 2,96 Gt de CO2 (que supone el 50% total de las emisiones evitadas), la energía
13
nuclear evitó 1,98 Gt de CO2 (el 33,9% total de las emisiones evitadas) y las energías renovables
evitaron 0.92 Gt de CO2 (el 15,6% total de las emisiones evitadas).
EL PAPEL DE LA ENERGÍA NUCLEAR EN EL CAMBIO CLIMÁTICO
Las centrales nucleares no producen GEI u otros gases contaminantes en su operación, y tan
sólo muy bajas emisiones cuando se considera su ciclo de vida completo.
De acuerdo con el informe Energy Technology Perspectives 2012 de la Agencia Internacional de
la Energía de la OCDE Organización para la Cooperación Económica y el Desarrollo, la energía
nuclear supone 3,2 Gt CO2 anuales, el 17% de las reducciones de CO2 del sector energético.
Las expectaciones de que la energía nuclear puede lograr una menor emisión de GEI en el
futuro se basan en:
- Nuevas mejoras en las tecnologías de enriquecimiento del Uranio, pasando de la
electricidad de difusión gaseosa intensiva a tecnologías de centrifugación, o
tecnologías láser que requieren menor consumo eléctrico.
- La mayor proporción de electricidad producida con tecnologías bajas en carbono no
utilizada en el enriquecimiento.
- Mejoras en la fabricación del combustible, permitiendo mayor grado de quemado,
lo que reduce las emisiones por kWh producido asociadas al ciclo de combustible.
- Extensión del ciclo de vida desde 40 a 60 años de las centrales nucleares, con lo que
se reducen las emisiones ligadas a la construcción y el desmantelamiento.
Sin duda alguna, las bajas emisiones de CO2 y las emisiones totales de GEI en el ciclo de vida de
una central nuclear, hacen de esta una opción muy considerada en las estrategias de mitigación
del cambio climático de muchos países.
Fuente:
La estabilización de las emisiones de GEI en la atmósfera a un nivel consistente con el objetivo
de 2°C requiere cambios en los sistemas de suministro de energía a nivel mundial. Entre las
medidas disponibles se incluye la reducción de la demanda de energía final, la sustitución de
combustibles de altas emisiones de carbono y la introducción de opciones de suministro de bajo
contenido en carbono, tales como las energías renovables, la energía nuclear y CCS.
14
El Grupo de Trabajo III del IPCC en su Cuarto Informe de Evaluación estima el potencial de
mitigación en términos de emisiones de GEI que se pueden evitar en 2030 mediante la
adopción de diversas tecnologías de generación de electricidad. El análisis indica que la energía
nuclear representa el mayor potencial de mitigación individual en unos costes medios bajos. El
volumen de mitigación estimado, de aproximadamente 1,88 Gt de CO2 eq/año, para la energía
nuclear refleja la contribución que podría hacer a la protección del clima mundial mediante el
aumento de su participación en el mix energético, pasando del 16% en 2005 al 18% en 2030.
La siguiente figura muestra la posible contribución de la energía nuclear a la reducción de
emisiones de GEI en el suministro de energía en el año 2050 para los escenarios de base
(baseline) y los escenarios de rigurosa mitigación (mitigation) a través del Grupo de Trabajo III
del IPCC.
Fuente:
La inserción de políticas de mitigación del cambio climático favorecen claramente el despliegue
de la energía nuclear, al igual que a las otras tecnologías de bajo contenido en carbono, ya que
se expande a casi 5000 TWh en el rango más bajo y en torno a 13000 TWh en el rango más alto
en el año 2050. La sustitución de este potencial de la energía nuclear por centrales eléctricas de
carbón que emitirían un promedio de 600 a 800 g de CO2/kWh en 2050, contribuirían a
adicionar entre 2,8 y 10,4 Gt de CO2 al año.
La descarbonización del sector eléctrico y el potencial de la energía nuclear para mitigar las
emisiones de GEI dependen considerablemente del aumento de la demanda mundial de
energía.
La siguiente figura representa la influencia de la demanda de energía en el despliegue de las
tecnologías bajas en carbón para la generación de electricidad en el año 2050, en los diferentes
escenarios de mitigación. Para cada una de las tecnologías, el guión vertical representa el valor
medio, las barras “Low” se refieren al crecimiento de la demanda de energía final en 2050 en
menos del 20% de la demanda en 2010, mientras que las barras “High” denotan el crecimiento
de la demanda de energía final en 2050 en más de un 20% de la demanda en 2010.
15
Fuente:
Como se puede observar, la energía nuclear se prevé que duplique su producción en muchos
escenarios de mitigación con baja demanda de energía, y que se cuadriplique su producción en
los escenarios de mitigación de alta demanda de energía.
Finalmente, se puede afirmar que la energía nuclear pertenece claramente al conjunto de
opciones disponibles para reducir las emisiones de GEI en el sector eléctrico, como lo confirma
el Quinto Informe de Evaluación del IPCC sobre el cambio climático.
Como hemos dicho las emisiones de GEI del ciclo de vida de la energía nuclear en general son
muy bajas en comparación con las plantas que queman combustibles fósiles, pero hay cierta
variación entre los tipos y generaciones de centrales nucleares que podrían ser importantes en
la elección de un determinado tipo de reactor.
EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO POR EL SECTOR
NUCLEAR
La inmensa mayoría de los reactores nucleares en operación en todo el mundo (85% a marzo de
2015) son reactores de agua ligera (LWR) y es muy probable que este algo porcentaje se
mantenga en las próximas décadas. La mayoría de los estudios de los ACV están compilados en
varias bases de datos (Ecoinvent, NREL, CRIEPI, y los EDP).
De acuerdo con las estimaciones del Ecoinvent, las emisiones medias de los LWR son de 15 g de
CO2/KWh, el valor medio para NREL es de 12 g de CO2/KWh, para el CRIEPI es de 20 g de
CO2/KWh y para los EDP de 5 g de CO2/KWh.
Estos resultados obtenidos a partir de diferentes fuentes demuestran la robustez de las
estimaciones existentes y demuestran que la energía nuclear es una fuente de energía de baja
emisión de carbono.
16
Los LWR pueden dividirse en subgrupos según la tecnología utilizada, siendo los más
importantes los reactores de agua a presión (PWR) y los reactores de agua en ebullición (BWR).
Las estimaciones del Ecoinvent para los PWR son de un valor medio de 14,9 g de CO2/KWh,
mientras que los datos del NREL tienen un valor medio de 12 g de CO2/KWh. Cálculos similares
para los LWR muestran que según el Ecoinvent tienen un valor medio de 15.9 g de CO2/KWh y
según NREL un valor medio de 13 CO2/KWh.
La principal conclusión de estos resultados es que no hay variaciones significativas en las
emisiones de GEI por unidad de energía producida entre los subgrupos de las tecnologías de
LWR.
Fuente: IAEA
Hay algunos estudios resumidos por NREL en otros tipos de reactores menos comunes como los
Reactores de Agua Pesada (HWR), los Reactores Refrigerados (GCR) y los Reactores
Reproductores Rápidos (FBR).
Las estimaciones para los HWR tienen un calor medio de 57 g de CO2/KWh, estos reactores no
requieren de grandes cantidades de uranio enriquecido para la fabricación del combustible. En
cuanto a los GCR tienen un valor medio de 6,9 g de CO2/KWh, estas bajas emisiones durante su
ciclo de vida se deben, en parte, a su mayor eficiencia térmica, ya que las temperaturas de
salida del reactor pueden llegar a 850-900 °C. Las estimaciones para los FBR tienen un valor
medio de 0,9 g de CO2/KWh, vistos como la tecnología del futuro para la tecnología nuclear,
tienen emisiones extremadamente bajas debido a su ciclo específico de combustible, el cual
minimiza las emisiones procedentes de la minería, la molienda, el enriquecimiento y la
fabricación del combustible. Esto los coloca en una posición más favorable que la energía
hidroeléctrica, en términos de GEI del ciclo de vida.
17
Fuente: IAEA
ESCENARIOS DE MITIGACIÓN DEL CAMBIO CLIMÁTICO SEGÚN EL
IPCC
Los nuevos escenarios del IPCC expuestos en el Quinto Informe de Evaluación consisten en
cuatro vías de concentración representativas para la exploración de las implicaciones del
cambio climático a corto y largo plazo, de los diferentes caminos de las emisiones
antropogénicas de todos los gases de efecto invernadero, aerosoles y otros conductores del
clima.
En la siguiente figura podemos observar la predicción del consumo de energía por cada una de
las tecnologías energéticas en los diferentes escenarios propuestos.
18
Fuente: IPCC
Los cuatro escenarios presentan valores aproximados de radiación total para el año 2010
respecto a 1750 que van desde 2,6 a 8,5 (W/m2) respectivamente.
-
Fuente: Climate Change and Nuclear Power, IAEA.
El escenario RCP (Representative Concentration Pathways) 2.6 asume fuertes
medidas de mitigación de los gases de efecto invernadero y conduce a un bajo nivel
de forzamiento radiactivo de 2,6 W/m2 para el año 2100.
En relación con el periodo de referencia 1850-1900, el aumento de temperatura
media anual es probable que supere 1,5°C para finales de ese siglo.
-
El escenario RCP 4.5 conduce a un valor de radiación de 4,5 W/m2 para el año 2100.
En relación con el periodo de referencia 1986-2005, se espera que la temperatura
media global aumente entre 0,3 y 1,7°C en el extremo inferior y entre 2,6 y 4,8°C en
el extremo superior. El extremo inferior se asocia con la limitación de la
temperatura media global por debajo de 2°C correspondiente al objetivo del
Acuerdo de Copenhague.
-
Los escenarios RCP 6.0 y RCP 8.5 implican un aumento de las emisiones en todo el
siglo XXI y conducen a un valor de radiación de 6,0 y 8,5 W/m2 respectivamente.
19
En relación con el periodo de referencia a corto plazo 2016-2035 del RCP 6.0, se
prevé un aumento de la temperatura media global de 0,5 a 1,5°C; y a largo plazo
2081-2100 se prevé una reducción de 2 a 6°C.
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