¿Cuántos ojos tiene el pez? Sobre la energía nuclear y el panorama actual

Estos últimos días han surgido dos noticias con un gran impacto en el sector energético español: la clausura de las centrales nucleares para 2028 y la suspensión del proyecto del almacén de residuos nucleares en Villar de Cañas (Cuenca). Pero ¿qué supone esto?

España está entre los países europeos con más rechazo a la energía nuclear, junto a Grecia, Austria y Chipre. La poca familiarización y el desconocimiento acerca de esta fuente energética hacen que sea un tema tabú al que la gente tiene miedo. Y esto se manifiesta en forma de leyes.

En España contamos (de momento) con 7 reactores nucleares en funcionamiento, los cuales aportan alrededor del 21% de la energía total producida en el territorio. Sin embargo, este país de por sí se encuentra en una situación muy dependiente en cuanto a electricidad, de forma que constantemente recibe suministro externo (principalmente de Francia, con 58 reactores nucleares en operación).

Central nuclear de Grohnde, Alemania. Uno de los tres reactores que aún están en funcionamiento (Fuente: The Irish Times).

La realidad de las centrales nucleares es que aportan una gran eficiencia energética a precios muy competitivos, estabilidad en la red eléctrica, y sobre todo, una fuente libre de emisiones. En España, evitan cada año verter 40 millones de toneladas de CO2 a la atmósfera. En otras palabras, tienen un papel fundamental en la lucha contra el calentamiento global y la contaminación del aire.

Dato curioso: ¿recordáis las famosas lluvias ácidas? No las causan las nucleares, como piensa mucha gente, si no los combustibles fósiles.

Una pastilla de 5 gramos de dióxido de Uranio aporta la misma energía que 3 barriles de petróleo, 1 tonelada de carbón o 480 metros cúbicos de gas natural. Y esto es teniendo en cuanta que cada pastilla de combustible termina su ciclo vital habiendo gastado menos del 10% de su capacidad. Menudo desperdicio, ¿no? Si y no, con esto enlazamos con el siguiente tema: la seguridad.

Ensamblaje de las pastillas de UO2 para formar el elemento combustible (Fuente: Foro Nuclear).

En este sector, el mantra por excelencia es “Defensa en profundidad”. Minimizar cualquier riesgo hasta probabilidades ínfimas, con una regulación muy severa proporcionada por el CSN (Consejo de Seguridad Nuclear). En el caso antes mencionado de la pastilla de combustible, se termina el ciclo sin haber usado la mayor parte del mismo ya que, si bien seguiría siendo seguro continuar usándolo, la probabilidad de incidentes es incluso más pequeña en este régimen y por tanto se limita su uso. Este principio se expande en todos los pasos del proceso, creando barreras activas y pasivas para cualquier tipo de situaciones que se pudieran dar. Es lo que yo llamo “la cebolla de la seguridad”, sucesivas capas de protección, desde el elemento más pequeño hasta las paredes y alrededores de la central.

Las centrales nucleares tienen un tiempo de vida de diseño. En el caso de las españolas (y la mayoría de las estadounidenses y europeas) es de 40 años, periodo en el que se espera un funcionamiento con plena seguridad y rendimiento. En nuestro caso, para 2028 todas las centrales habrán cumplido con este periodo, pero ¿ahí acaba todo? Constantemente se recambian piezas y se implementan mejoras tecnológicas que alargan la vida de las centrales nucleares, permitiendo ampliar este plazo, tras realizar exámenes exhaustivos de numerosos parámetros. Más del 90% de las centrales en EEUU han recibido permiso para continuar funcionando hasta los 60 años, e incluso algunas estudian ya seguir su vida hasta los 80. El anuncio del desmantelamiento de todas las centrales españolas para 2028 obvia este factor, y supone un desinterés por continuar empleando esta vía energética.

Por otra parte, entonces ¿qué ocurre con los residuos nucleares? Duran miles de años y se van acumulando, ¿no es irresponsable su uso? Vamos por partes, porque a priori parece que sí, pero no.

En primer lugar, hay varios tipos de almacenamiento, dependiendo de la actividad de los residuos (la actividad radiactiva es la cantidad de emisiones/desintegraciones por unidad de tiempo) y de la etapa del proceso en la que se encuentren. De esta forma, tenemos:

  •    Residuos de baja y media actividad (RBMA): tienen un tiempo de vida (tiempo medio que tardan los átomos radiactivos de una muestra en volverse estables) inferior a 30 años. No producen calor. Son almacenados en infraestructuras de almacenamiento definitivo, como El Cabril (Córdoba), donde las muestras decaen de forma natural. Pueden estar en la superficie (como El Cabril, ROKKASHIO en Japón o el DRIGG en Reino Unido) o bajo tierra (como el SFR, en Suecia).
El Cabril (Fuente: Diario Córdoba).
  •     Residuos de alta actividad (RAA): tienen tiempos de vida media muy largos y producen calor residual. Los residuos procedentes de las centrales nucleares son de este tipo. Su almacenamiento, en rasgos generales, consta de varias etapas:

1.   En primer lugar, el elemento combustible procedente del reactor se conserva un mínimo de 5 años en una piscina dentro del mismo edificio que alberga el reactor (normativa del CSN) con el fin de refrigerar el combustible gastado en sus primeras etapas de decaimiento radiactivo. El agua, además de actuar como refrigerante, constituye un blindaje biológico muy bueno contra la radiación emitida. Las piscinas están construidas de hormigón armado y sus paredes están recubiertas de acero soldado y están diseñadas para evitar fugas y soportar eventos externos.

Piscina de refrigeración (Fuente: International Atomic Energy Agency).

Dato curioso: aunque se relaciona lo nuclear con el color verde, el material del reactor en agua emite luz azul, debido a la radiación Cherenkov.

2.   Tras este periodo, el combustible gastado puede administrarse por dos vías: la transmutación y separación de los radio-núcleos de alta actividad para transformarlos en otros de baja y media actividad (esto está ligado con la inversión en investigación de cada país) y reducir su tiempo de vida, o bien el almacenamiento directo de estos residuos. Tras un almacenamiento temporal (décadas), los elementos radiactivos pasan a un Almacenamiento Geológico Profundo (AGP).

Los emplazamientos donde se almacenan los residuos, tanto de media como de alta actividad, (con su correspondiente centro tecnológico asociado) cumplen unas rigurosas características en cuanto a las barreras que evitan las fugas, aplicando el llamado “principio multibarrera”, que consiste en aportar una gran cantidad de capas confinantes, tanto artificiales (físico-químicas e ingenieriles) como naturales (geológicas), entre el material radiactivo y la biosfera. Estos emplazamientos se diseñan para que tengan una vida operativa sin ningún tipo de fugas durante más de 300 años, y están sometidos a constantes controles y análisis, al igual que sus alrededores (análisis de aguas superficiales y subterráneas, de aire, partículas en suspensión, vegetación, suelos, etc), los cuales en España son realizados por ENRESA, la entidad pública de gestión de residuos radiactivos.

Barreras para cada tipo de radiación.

El proyecto que ha sido detenido, la construcción del Almacén Temporal Centralizado (ATC, planeado desde 2004) en Villar de Cañas, tenía como objetivo albergar radio-núcleos de alta actividad procedentes de las centrales nucleares de España, ya que en nuestro país no disponemos de nada parecido. Entonces, ¿qué hemos estado haciendo con nuestros residuos de alta actividad? Pues nada más ni nada menos que enviarlos a Francia, con la consecuente cantidad de dinero que nos cuesta tenerlos allí (generando una deuda). Solo por esto ya no parece tan buena idea detener el proyecto cuyo objetivo era solucionar este entuerto. Sin embargo, esta no era la única ventaja del ATC: su construcción permitía reducir el número de emplazamientos de almacenamiento, unificar y optimizar la gestión de RAA y los servicios de apoyo.

En resumen:  España, una isla energética que recurre frecuentemente a comprarle energía a Francia (de origen nuclear), planea cerrar sus propias centrales para 2028, las cuales aportan un 21% de la energía producida en el país, que además es libre de gases de efecto invernadero. Suplir un 21% parece poco, pero es más de una quinta parte de la potencia energética que tenemos. Esto además tiene una alta posibilidad de acabar compensándose con combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) debido a que las renovables son dependientes de las condiciones climáticas (no aportan estabilidad a la red eléctrica como para estar presentes en un alto porcentaje). Por otra parte, España tiene acuerdos vinculantes (París, 2015) en los que se comprometió a reducir sus emisiones. ¿Cómo conseguirlo? Eliminar las nucleares no parece la mejor opción, sobre todo después de que Alemania ya lo hiciera y su consumo de carbón y petróleo haya aumentado considerablemente.

Pero bueno, si vamos a cerrar las nucleares, no nos hace falta un almacén como el ATC, ¿verdad? Pues lo cierto es que hace falta, no solo porque se vaya a seguir usando combustible hasta cerca de 2028, que deba ser propiamente tratado y almacenado, si no porque tenemos una orden de Francia de repatriar todo el combustible gastado que hemos estado enviando allí todo este tiempo, frente a lo cual cada año tenemos que pagar una gran cantidad de dinero. Pero…¿dónde lo ponemos si se ha cancelado el ATC?

¡Gracias por la lectura!

Enlaces de interés

Consejo Seguridad Nuclear: https://www.csn.es/home

ENRESA: http://www.enresa.es/esp/

Foro Nuclear: https://www.foronuclear.org/es/

Sociedad Nuclear Española: https://www.sne.es/

Jóvenes Nucleares: http://www.jovenesnucleares.org/blog/

Cuenta Twitter Operador Nuclear: https://twitter.com/OperadorNuclear

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