A medida que las economías mundiales se embarcan en una transición energética secular, alejándose de las fuentes de energía basadas en el carbono, las fuentes renovables como la eólica y la solar simplemente no son suficientes para satisfacer la demanda mundial de energía. Creemos que la energía nuclear ―una solución energética densa con mínimas emisiones de carbono― puede desempeñar un papel de apoyo fundamental en la transición.
A pesar de todas sus ventajas medioambientales, las fuentes de energía renovables están limitadas por la intermitencia y la falta de suficiente almacenamiento de energía. Inevitablemente, habrá días en los que el viento no sople o las nubes priven a los paneles de luz solar, haciendo que las renovables sean menos fiables que las fuentes de energía a las que pretenden sustituir. Para tener éxito, las fuentes de energía deben cubrir adecuadamente las necesidades básicas persistentes, pero también adaptarse a los picos ocasionales de la demanda. Aunque los avances en la tecnología de las baterías han ayudado a las renovables a reducir la brecha entre su intermitencia y la necesidad persistente de energía, ni siquiera las baterías más avanzadas tienen capacidad suficiente para hacer frente a los picos de demanda provocados por efectos meteorológicos adversos como la tormenta invernal Uri, que asoló Texas en 2021.
La energía nuclear, en cambio, ofrece una fuente de energía de carga base segura, fiable, eficiente y respetuosa con el medio ambiente que puede servir como base ideal para ayudar a llenar el vacío creado por una mayor penetración de las energías renovables. Las centrales nucleares funcionan eficazmente las 24 horas del día con tasas de utilización muy elevadas y están diseñadas para que solo sea necesario repostar normalmente cada 18 a 24 meses, superando la utilización de la capacidad de los generadores de carbón o gas natural, que requieren repostajes y mantenimiento más frecuentes. Por ejemplo, una empresa estadounidense de servicios públicos, que es el mayor operador de energía nuclear de Estados Unidos, ha sido capaz de operar su flota nuclear más del 94 % del tiempo entre 2013 y 2022,1 superando las tasas medias de utilización del 55 %, 54 %, 37 % y 27 % de los generadores de gas natural, carbón, eólicos y solares, respectivamente.2 Esta capacidad para proporcionar una generación eléctrica estable y de alta calidad convierte a la nuclear en la fuente de energía más fiable y segura para ayudar a resolver la variabilidad tanto en la generación de energía renovable como en la satisfacción del crecimiento de la demanda energética.
Las centrales nucleares también ofrecen una solución potencial a los problemas de almacenamiento de energía. Las inversiones en tecnología de producción de hidrógeno permitirían a los operadores redirigir el proceso de fisión durante los picos de producción de renovables (por ejemplo, un día soleado) para crear hidrógeno fácil de almacenar, una fuente de combustible densa y libre de carbono. Esto crea toda una serie de nuevas oportunidades, como el uso del hidrógeno como combustible flexible para los periodos de mayor demanda de energía, energía para operaciones industriales y transporte de larga distancia cuando las baterías de los vehículos eléctricos son insuficientes. De hecho, en noviembre de 2022, una empresa aeroespacial británica anunció que había probado con éxito el primer motor a reacción impulsado por hidrógeno. Aunque esto demuestra el potencial del hidrógeno como fuente de combustible, también pone de relieve que su adopción generalizada requerirá que se produzca en cantidades significativas, una tarea para la que la energía nuclear es especialmente adecuada.
Si bien el perfil de cero emisiones de carbono de la energía nuclear se conoce bien (aunque no se valore adecuadamente), en cambio está muy infravalorado su bajo coste inicial en carbono. Aunque la energía que generan las renovables puede estar libre de carbono, la intensidad inicial de recursos de su construcción no lo está. Cada turbina eólica o panel solar requiere inmensas asignaciones de metal, hormigón y otros recursos que son el resultado de una fabricación que emite carbono, creando de hecho una deuda de carbono que hay que devolver. Por el contrario, el ciclo de vida de las emisiones producidas por la energía nuclear es extremadamente bajo en relación con la energía producida, lo que se traduce en un periodo de amortización de su deuda de carbono sustancialmente más corto (gráfico 1).
31 de diciembre de 2020. Fuente: Neutralidad de carbono en la región de la CEPE (Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa): Evaluación integrada del ciclo de vida de las fuentes de electricidad.
Superar las ideas erróneas
A pesar de todas sus ventajas, la energía nuclear sigue siendo controvertida. Aunque catástrofes históricas como las de Three Mile Island, Chernóbil y Fukushima ocupan un lugar preponderante en la mente de los responsables políticos y los inversores, los costes humanos reales palidecen en comparación con el número histórico de víctimas mortales de la extracción y el refinamiento de las fuentes tradicionales de combustibles fósiles. Ni la fusión de la central de Three Mile Island ni la de Fukushima causaron muertes directas, y el número total de víctimas mortales del desastre de Chernóbil (incluidos los socorristas y los trabajadores de limpieza durante las semanas siguientes por exposición a la radiación) asciende a 30 personas, según un informe de la ONU de 2008.3 Sin contar la catástrofe de Chernóbil, el número total de víctimas mortales de la energía nuclear en todo el mundo entre 1945 y 2007 fue de 32, de las cuales 24 no estuvieron relacionadas con la producción civil de energía sino con programas militares de armas nucleares. Por el contrario, el Departamento de Trabajo y el Departamento de Transporte de EE. UU. informaron de un total de 37 muertes relacionadas con la minería y 11 con oleoductos solamente en EE. UU. y solamente en el año 2021.4 La seguridad de la energía nuclear se hace aún más evidente cuando se incluyen las muertes estimadas derivadas de los efectos de la contaminación atmosférica generada por las fuentes de energía, lo que demuestra aún más que la energía nuclear es uno de los métodos más seguros de generación de energía (gráfico 2).
Además, los operadores e ingenieros han aprendido de estas situaciones, han adaptado las centrales actuales y han diseñado las futuras para tener en cuenta estos escenarios extremos. Por ejemplo, la incapacidad de la central de Fukushima para mantener la energía debido a las inundaciones, así como la incapacidad para evaluar el nivel de refrigerante en el reactor, provocaron la acumulación de calor y presión y su liberación al medio ambiente. En respuesta, la Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. exigió a las centrales con reactores similares que instalaran nuevos sistemas de ventilación reforzados capaces de liberar dicho calor y presión antes de que alcanzaran niveles críticos, además de exigir sistemas eléctricos secundarios e independientes para los instrumentos de control del nivel de refrigerante con el fin de garantizar la continuidad del control incluso durante una emergencia.
Otro argumento es que la fisión nuclear produce residuos radiactivos. En realidad, los residuos se han almacenado de forma segura en las instalaciones nucleares, sin problemas, durante décadas. De hecho, en los más de 70 años transcurridos desde que comenzó a funcionar la primera central nuclear estadounidense, el total de residuos radiactivos generados por todas las centrales nucleares del país asciende a unas 90.000 toneladas. Si se juntaran y apilaran, la totalidad de los residuos nucleares de EE. UU. cabrían en un solo campo de fútbol a una profundidad de menos de 9 metros, o dentro de la huella de un solo Walmart Supercenter.
Los dos mayores problemas de la energía nuclear son los sobrecostes y los retrasos. Un ejemplo actual es la central de Vogtle, en construcción en el estado de Georgia, un proyecto cuyo coste se estima en más del doble de su estimación inicial de 14.000 millones de dólares, con una fecha de finalización aún incierta. Estos problemas fueron directamente responsables de la quiebra de una empresa estadounidense de tecnología nuclear y crean una mayor resistencia a la inversión en nuevas instalaciones nucleares (gráfico 3).
Los SMR ofrecen inmensas posibilidades
Uno de los avances más apasionantes de la energía nuclear es el diseño de SMR (reactores modulares pequeños). Según el Departamento de Energía de EE. UU., la central nuclear estadounidense media tiene una capacidad de generación de aproximadamente 1000 MW por reactor y requiere una milla cuadrada para funcionar. En cambio los SMR están diseñados para generar solo 300 MW, lo que permite una huella física mucho menor y los hace ideales para zonas que no pueden soportar reactores más grandes. El tamaño reducido de los SMR hace que puedan producirse en fábricas y transportarse a sus instalaciones con un montaje mínimo in situ, lo que permite a los promotores aprovechar las economías de escala en su montaje y diseño. Además, el diseño modular de los SMR crea una flexibilidad adicional al permitir a los operadores añadir varios módulos de reactor a un emplazamiento existente con relativa facilidad y rapidez en caso de que aumenten las necesidades de energía o se produzcan picos de demanda. Aunque los SMR aún están en fase de desarrollo, el Organismo Internacional de Energía Atómica ha recibido más de 70 propuestas diferentes de diseños de SMR, lo que pone de relieve sus inmensas posibilidades, que van desde centrales adecuadas para centros urbanos, instalaciones subterráneas más protegidas del terrorismo e incluso como posible fuente de energía y propulsión para vuelos espaciales. Además, a medida que la inflación y los conflictos geopolíticos hacen subir los precios de la energía tradicional (gráfico 4), la energía asequible, fiable y flexible generada por los SMR es especialmente adecuada para los países con pocos recursos, donde la posibilidad de un déficit energético supera los riesgos.
Encontrar oportunidades de inversión en energía nuclear
Aunque hay menos oportunidades de invertir en empresas de energía nuclear que en otros proveedores de energía, una de las formas más directas de hacerlo es a través de la inversión en empresas de servicios públicos de energía nuclear. Estas empresas tienen importantes operaciones de energía nuclear en todo Estados Unidos. Como operadores nucleares experimentados y consolidados, es probable que en las próximas décadas se beneficien considerablemente del aumento de las subvenciones, la inversión y la innovación en energía nuclear.
Otra forma atractiva de familiarizarse con la energía nuclear es a través de las empresas dedicadas al diseño, la construcción y el mantenimiento de reactores nucleares. Por ejemplo, un contratista aeroespacial y de defensa estadounidense ha fabricado más de 400 reactores nucleares en los más de 60 años de desarrollo de la tecnología nuclear, especializándose en sistemas de propulsión nuclear para submarinos y portaaviones de la Marina estadounidense. Además de contar con un historial de rendimiento seguro y fiable, la experiencia de la empresa le ha permitido expandirse a servicios como el reacondicionamiento e inspección de plantas y la ingeniería especializada, e incluso está trabajando con la NASA en un prototipo de sistema de propulsión de reactor de alta eficiencia para futuras misiones a Marte. A medida que se comprenda mejor la necesidad de la energía nuclear, se confiará en los innovadores y expertos en apoyo de infraestructuras del sector privado para facilitar su mayor incorporación.
Conclusión
En un cambio radical con respecto a hace solo unos años, los responsables políticos y los inversores reconocen ahora las ventajas de la energía nuclear y dedican más investigación y recursos a su desarrollo como solución sostenible. Creemos que una mayor incorporación de las renovables al mix energético mundial requiere el tipo de energía fuerte, estable y limpia que solo la energía nuclear puede proporcionar, convirtiéndola en la base óptima para la transición energética.
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Por Funds Society, Madrid