La energía nuclear frente a los combustibles fósiles
La tecnología nuclear utiliza la energía liberada al dividir los átomos de ciertos elementos. Se desarrolló por primera vez en la década de 1940, y durante la Segunda Guerra Mundial la investigación se centró inicialmente en la producción de bombas. En los años 50, la atención se centró en el uso pacífico de la fisión nuclear, controlándola para la generación de energía. Para más información, véase la página sobre la historia de la energía nuclear.
En la actualidad, la energía nuclear civil puede presumir de tener más de 18.000 años de experiencia en materia de reactores, y hay centrales nucleares operativas en 32 países de todo el mundo. De hecho, a través de las redes regionales de transmisión, muchos más países dependen en parte de la energía generada por la energía nuclear; Italia y Dinamarca, por ejemplo, obtienen casi el 10% de su electricidad de la energía nuclear importada.
Cuando la industria nuclear comercial comenzó en la década de 1960, había límites claros entre las industrias del Este y del Oeste. Hoy en día, ya no existen las esferas separadas estadounidense y soviética, y la industria nuclear se caracteriza por el comercio internacional. Un reactor en construcción en Asia puede tener hoy componentes suministrados por Corea del Sur, Canadá, Japón, Francia, Alemania, Rusia y otros países. Del mismo modo, el uranio de Australia o Namibia puede acabar en un reactor de los Emiratos Árabes Unidos, tras haber sido convertido en Francia, enriquecido en los Países Bajos, desconvertido en el Reino Unido y fabricado en Corea del Sur.
Cómo funciona una central nuclear
La producción de calor nuclear se obtiene a partir de la fisión de combustibles nucleares en reactores nucleares. Este calor se utiliza posteriormente para la producción de electricidad. El calor restante (unos 2/3 del total) se pierde principalmente, salvo una parte muy pequeña que se utiliza para la agricultura y la calefacción urbana. La producción total de calor nuclear en la UE en 2020 fue de 175.000 toneladas equivalentes de petróleo (tep), lo que supone un descenso del 18,7% respecto a 2011.
El principal uso del calor nuclear es la producción de electricidad. La generación bruta de electricidad de las centrales nucleares en la UE en 2020 ascendió a 683 512 GWh, lo que representa un descenso del 25,2 % en comparación con 2006. A lo largo del período comprendido entre 1990 y 2020 pueden distinguirse dos tendencias diferentes. Entre 1990 y 2004, la cantidad total de electricidad producida en instalaciones nucleares de la UE aumentó un 26,9 %, alcanzando un máximo de 928 438 GWh en 2004, debido al aumento del número de reactores en funcionamiento. Entre 2004 y 2006, la producción total de energía nuclear en la UE se estabilizó, antes de disminuir en un 25,2 % entre 2006 y 2020, debido principalmente a una fuerte caída de alrededor del 61,5 % en la producción nuclear en Alemania (véase el cuadro 2).
Peligro de la energía nuclear
Aparte de la fuente de calor, las centrales nucleares son muy similares a las de carbón. Sin embargo, requieren medidas de seguridad diferentes, ya que el uso de combustible nuclear tiene propiedades muy diferentes a las del carbón u otros combustibles fósiles. Obtienen su energía térmica a partir de la división de los núcleos de los átomos en el núcleo de su reactor, siendo el uranio la opción dominante de combustible en el mundo actual. El torio también tiene un uso potencial en la producción de energía nuclear, aunque actualmente no se utiliza. A continuación se muestra el funcionamiento básico de una central de agua en ebullición, que muestra los numerosos componentes de una central, junto con la generación de electricidad.
El reactor es un componente clave de una central, ya que contiene el combustible y su reacción nuclear en cadena, junto con todos los productos de desecho nuclear. El reactor es la fuente de calor de la central, al igual que la caldera de una central de carbón. El uranio es el combustible nuclear dominante utilizado en los reactores nucleares, y sus reacciones de fisión son las que producen el calor dentro de un reactor. Este calor se transfiere al refrigerante del reactor, que proporciona calor a otras partes de la central nuclear.
Desventajas de la energía nuclear
La generación de energía nuclear existe desde la década de 1960, pero experimentó un crecimiento masivo a nivel mundial en las décadas de 1970, 1980 y 1990. En el gráfico interactivo que se muestra vemos cómo ha cambiado la generación nuclear mundial en el último medio siglo.
Tras el rápido crecimiento registrado entre los años 70 y 90, la generación mundial se ha ralentizado considerablemente. De hecho, observamos un fuerte descenso de la producción nuclear tras el tsunami de Fukushima en Japón en 2011 [analizamos las repercusiones de este desastre más adelante en este artículo], ya que los países desconectaron las centrales por motivos de seguridad.
Anteriormente analizamos la producción nuclear en términos de unidades de energía, es decir, cuánto produce cada país en teravatios-hora. Pero para entender la importancia de la energía nuclear en el sistema energético hay que situarla en la perspectiva del consumo total de energía.
Hay que tener en cuenta que estos datos se basan en la energía primaria calculada por el “método de sustitución”, que intenta corregir las ineficiencias de la producción de combustibles fósiles. Para ello, convierte las fuentes de energía no fósiles en sus “equivalentes de entrada”: la cantidad de energía primaria que se necesitaría para producir la misma cantidad de energía si procediera de los combustibles fósiles. Aquí examinamos este ajuste con más detalle.