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Hay incertidumbres en estos cálculos para la estimación de los costes de la generación de electricidad. Pero aun dando el máximo coste a la eficiencia energética y el mínimo coste posible a la energía nuclear Keepin y Kats encontraron que "...la eficiencia energética todavía evita entre 2,5 y 10 veces más carbono que la energía nuclear". La efectividad relativa de la energía nuclear y de la eficiencia se muestra en la Figura 1.
Estos números están basados en los costes de generación de electricidad en EE.UU., En la Europa Occidental ya se han dado muchos pasos hacia la eficiencia. Sin embargo un dolar gastado en eficiencia energética en Europa occidental, aun evitaría entre 3 y 4 veces más CO2 que un dolar gastado en energía nuclear.
4. EMISIONES DE CO2 DE LA ENERGÍA NUCLEAR
La energía nuclear también tiene un coste en términos de emisiones de CO2. Se utilizan combustibles fósiles en la construcción y operación de las centrales nucleares, la minería y el enriquecimiento del combustible de uranio y el reprocesamiento del combustible gastado (cuando este se realiza). Nigel Mortimer, un analista energético británico, ha calculado que un gran reactor de agua a presión (PWR -el reactor más común en el mundo ) conduce a la emisión de 250.000 toneladas de CO2 en sus treinta años de vida. Además, la velocidad con la que se emite el CO2 de un PWR varía a lo largo de su vida. Durante el cuarto año de construcción (cuando se produce el combustible nuclear para el núcleo del reactor) se emiten más de medio millón de toneladas de CO2. Una expansión concertada de la energía nuclear implicando por tanto PWR, daría como resultado a corto plazo un masivo incremento en el uso de combustibles fósiles, lo cual agravaría el efecto invernadero.
El CO2 se emite indirectamente (durante la construcción y el mantenimiento) no solamente en la producción de energía nuclear, sino también en la producción de las energías renovables (hidráulica, eólica, mareas) y por las tecnologías de eficiencia energética.
El Dr. Mortimer comparó el total de CO2 emitido por las nucleares, las renovables y la eficiencia (Figura 2), como dejó de manifiesto en el House Commons Select Comittee en 1989. Los cálculos se basaron en la producción efectiva anual de emisiones de CO2 para generar o ahorrar 1000 MW de electricidad. De acuerdo a los cálculos de Mortimer la energía nuclear emite cerca de tres veces más CO2 que la hidráulica, sobre 4 veces más CO2 que la eólica, cerca de 4,5 veces más CO2 que la maremotriz, 10 veces más CO2 que el aislamiento por doble pared y cerca de 20 veces más CO2 que la iluminación de baja energía. Los resultados del Dr. Mortimer son concluyentes: Entre el abanico de opciones disponibles para mejorar el efecto invernadero la energía nuclear es la mayor productora de CO2, el gas de mayor efecto invernadero.
Figura 2. Comparación de los vertidos efectivos anuales de CO2 de una selección de tecnologías energéticas. (Fuente: Mortimer, 1989)
5. DISPONIBILIDAD LIMITADA DE URANIO
El hecho de que el uranio sea un combustible finito añade otra dimensión al problema de las emisiones de CO2 de la energía nuclear. Mortimer calculó que al disminuir la concentración del uranio (normalmente está entre 0.04% y 2%), aumenta la cantidad de energía (en forma de emisiones de CO2 por combustibles fósiles) que se usa durante la minería y el enriquecimiento de uranio. Con una proporción de uranio en los minerales que lo contienen de 0.01% (es decir menor que cien partes por millón), la cantidad de CO2 emitido en la generación de una unidad de electricidad llega a ser la misma por la energía nuclear que por la del carbón, el combustible más sucio. La variación con la proporción del CO2 emitido por la energía nuclear se puede ver en la Figura 3
La disponibilidad limitada de uranio es por tanto el mayor problema para la industria nuclear. La Autoridad para la Energía Atómica del Reino Unido como declaración al House of Commonts Select Committee on Energy, afirmó que:
"Si la energía nuclear va a tener que jugar un amplio papel para cubrir la futura demanda energética, la disponibilidad limitada de uranio tendrá que ser superada... La autoridad contempla la introducción de reactores rápidos (supergeneradores) como esencial para resolver este problema" .
Teóricamente pueden prolongar la vida de la energía nuclear "regenerando" nuevo combustible del viejo. Experiencias actuales sobre tecnología de supergeneradores, de cualquier modo, indican que los FBR's no son capaces de extender la vida de la energía nuclear.
El FBR experimental francés Superphoenix fue cerrado recientemente durante 18 meses a consecuencia de filtraciones en el sistema de almacenaje de combustible. El FBR del consorcio holandés/alemán/belga en Kalkar, Alemania Occidental, a consecuencia de problemas técnicos y financieros, no tiene licencia para regenerar nuevo combustible y nunca producirá un excedente de plutonio.
Un sistema FBR requerirá instalaciones de reprocesamiento de plutonio y de prefabricación al igual que un reactor comercial. Actualmente solo dos países (Reino Unido y Francia) tienen la capacidad comercial de reprocesar el combustible usado. Hasta el momento no ha sido desarrollado un sistema probado FBR y tanto en EE.UU. como en el Reino Unido los fondos para investigación y desarrollo de tecnología de supergeneradores rápidos han sido cortados.
Juzgando por experiencias del pasado y por el estado actual de la tecnología de supergene-radores, es altamente improbable que los FBR's estén disponibles para ser rápidamente desarrollados en el futuro próximo. Por tanto una expansión de la energía nuclear nos enfrentaría inevitablemente al problema de la escasez de combustible de uranio.
6. PROBLEMAS ASOCIADOS
6.1 LOS RESIDUOS
Después de más de 30 años (1988) de energía nuclear el problema del almacenamiento de los residuos nucleares aun no se ha solucionado. Los residuos radioactivos son producidos por la industria nuclear en todas las fases de producción. La ganga se produce durante el procesamiento del mineral de uranio para su uso en los reactores nucleares. Esta ganga, residuo extremadamente peligroso a menudo simplemente se almacena a la intemperie en montones cerca de la mina donde se produjo.
Los residuos de bajo actividad (LLW) comprenden desde las ropas ligeramente contaminadas de los trabajadores, hasta metales altamente radioactivos del interior del reactor. Tres de cada seis vertederos comerciales para LLW en EE.UU. han sido cerrados debido a filtraciones radioactivas.
Los residuos de alta actividad (HLW) consisten en barras de combustible gastado y en residuos líquidos del reprocesamiento de combustible. Transcurrirán 3 millones de años para que el combustible gastado retorne al mismo nivel de radioactividad que el uranio del que fue extraído.
En 1985 se generaron 1348 Tm de HLW en forma de combustible gastado procedente de centrales nucleares, la mayor parte de estos residuos de alta actividad están almacenados temporalmente en piscinas en las centrales donde se produjeron.
Incluso sin encargar nuevas centrales, se creara 41.000 toneladas de combustible gastado para el año 2.000.
Los problemas implicados en el aislamiento de sustancias radioactivas de la biosfera durante los miles de años durante los cuales son peligrosas, incluyen interferencias humanas, movimientos sísmicos, actividad volcánica y cambio de los niveles del mar.
La tecnología implicada en el almacenamiento de HLW se ha convertido en altamente refinada pero, puesto que deber ser operativa durante un período de miles de años no puede comprobarse excepto por su uso. Por tanto siempre existirá el peligro de escapes radioactivos a la biosfera.
6.2 SEGURIDAD
El catalogo de accidentes, causados por fallos técnicos, errores humanos, o ambos ha paralizado los programas de construcción nuclear en EE.UU., y provocado oposición pública generalizada en países que aun continúan con su política nuclear El Accidente de Chernóbil el 26 de Abril de 1986 ha provocado 32 muertos hasta ahora y aparecerán miles más durante los próximos 40 años (n.t. nueve años después en 1995 ya se han producido más de diez mil muertos y medio millón de personas se verán afectadas por diversos tipos de cánceres).
La OIEA valora la probabilidad de un accidente en una central nuclear como "uno entre un millón". Esta probabilidad esta basada en un detallado calculo de la probabilidad de fallo de varios componentes experiencia de fallos en componentes no existe se usan "criterios de ingeniería".
En 1986 Estudios del Dr. S. Islam de Alemania del occidental y del Dr. Lindgren de Suecia (publicados en la revista Nature) calcularon la probabilidad de un accidente en una central nuclear basado en el análisis de accidentes ya ocurridos. Islam y Lindgren calcularon en un 70% la probabilidad de que pueda ocurrir un accidente en los próximos 4.5 años y una probabilidad del 95% de un accidente cada 20 años.
Sea cual sea la probabilidad correcta, el riesgo de otro Chernóbil aun existe mientras haya reactores nucleares y una expansión de la energía nuclear incrementaría este riesgo.
La industria nuclear esta intentando en la actualidad asegurar financiación para una nueva generación de reactores nucleares "avanzados" o de "seguridad inherente". Estos nuevos reactores están siendo promovidos como más seguros y baratos que los diseños actuales. Sin embargo un examen de los diseños de reactores "avanzados" propuestos indica que estas nuevas plantas nucleares presentarían irresolubles problemas económicos y de seguridad.
Aun si las pretensiones de la industria nuclear sobre los nuevos diseños fueran correctas, llevaría por lo menos 30 años el disponer de un numero significativo de estos nuevos reactores en funcionamiento. La introducción de reactores "avanzados", por tanto, no podría tener lugar con la rapidez suficiente para prevenir el cambio climático.
6.3 PROLIFERACIÓN
El reprocesamiento del combustible nuclear produce plutonio, el material empleado en la fabricación de armas nucleares. La principal institución para el control de la proliferación de armas nucleares es el Tratado de No Proliferación (TNP). El TNP ha sido incapaz de prevenir que un número cada vez mayor de países adquieran armas nucleares o la capacidad de fabricarlas.
Muchos países no han rechazado formalmente el armamento nuclear o simplemente han firmado y después han suspendido la ratificación del TNP. Cualquier nación puede desarrollar una capacidad de armamento nuclear bajo el pretexto del uso pacifico de la energía nuclear.
La OIEA tiene 150 inspectores para prevenir el mal uso del plutonio en 800 lugares posibles de todo el mundo. Esto no incluye muchos países (como los que no han firmado el TNP) que no permiten el acceso a los inspectores de la OIEA. Sudáfrica e Israel casi seguro que poseen armas nucleares. Pakistán, Argentina, Brasil, Libia e Irak han dado a conocer su deseo de adquirir armamento nuclear.
Hay pocas perspectivas de incrementar el apoyo al TNP puesto que los países al firmar el tratado deben aceptar una cierta perdida de independencia política.
Una expansión de la energía nuclear significaría mayores facilidades de reprocesamiento produciendo mas material nuclear "de grado militar" (o sea utilizable para armas nucleares). Esto significaría una desviación incrementada de plutonio para usos no pacíficos y, un incremento del peligro de uso de dispositivos nucleares por organizaciones terroristas y de la posibilidad de una guerra nuclear.
6.4 LA ENERGÍA NUCLEAR LIGADA AL CAMBIO CLIMÁTICO Y A LA DEGRADACIÓN DE LOS BOSQUES
Un creciente grupo de fundaciones de investigación y científicos independientes apoyan la evidente relación de la energía de fisión tanto con el cambio climático como con la degradación de los bosques.
La energía nuclear se puede ligar al cambio climático a causa de un producto radioactivo gaseoso de largo período derivado tanto del uranio como del plutonio -el Kripton 85. Este isótopo radioactivo se vierte a la atmósfera durante el reprocesamiento del combustible de uranio y los científicos demostraron que el Kr 85 puede afectar a los procesos eléctricos de la atmósfera. Las perturbaciones en la electricidad atmosférica pueden conducir a cambios en las condiciones del tiempo (a la formación de gotas de agua y a la electrificación de las tormentas).
La energía nuclear se puede ligar a la degradación de los bosques por un doble mecanismo.
6.41 Los isótopos radioactivos descargados rutinariamente (tritio, carbono 14, kripton 85) pueden incorporarse a la vegetación y afectar a las células y otros daños.
6.42 La acción combinada de radiación de bajo nivel y la (ya presente) polución química del aire puede conducir a un incremento en la formación de toxinas para las plantas (aerosoles ácidos, ozono y peróxido de hidrógeno).
La Asociación Alemana para el Medio Ambiente y la Protección de la naturaleza (BUND), una de principales NGOs medioambientales de Alemania Occidental, ha hecho un llamamiento a la comunidad científica "para profundizar en la investigación de los peligros para el clima como resultado del uso de la energía nuclear".
7. CONCLUSIÓN
Se reconoce el cambio climático como un serio problema global. El dióxido de carbono (CO2) el gas más importante en el efecto invernadero, se libera por la combustión de los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas). La Conferencia para el Cambio Climático, en Toronto en 1988, ha pedido una reducción del 20% en las emisiones de CO2 para el año 2005.
Se ha propuesto la energía nuclear como substituto al uso de los combustibles fósiles en el sector eléctrico. Se examina el papel que puede jugar la energía nuclear en la prevención del cambio climático.
Una expansión de la energía nuclear para reemplazar el carbón, el combustible más sucio, para el 2025, seria abrumadoramente cara para los países industrializados y no seria posible en los países subdesarrollados.
Una expansión más modesta de la energía nuclear difícilmente significaría diferencia alguna en las emisiones de CO2 a menos que primero se redujera la demanda a través de una mayor eficiencia energética. Por tanto la eficiencia energética es el principal primer paso para la prevención delcambio climático.
La energía nuclear priva de fondos a la eficiencia energética. De este modo la energía nuclear contribuye al cambio climático. Cada 100 $ gastados en energía nuclear en EE.UU. conducen al vertido de una tonelada de carbono a la atmósfera, que se podría haber evitado si el dinero se hubiese gastado en eficiencia energética. La eficiencia energética se estima como más efectiva respeto a su coste en EE.UU. y en Alemania occidental.
La propia energía nuclear vierte CO2 porque se emplean combustibles fósiles en la construcción y operación de una planta nuclear, en la minería y el enriquecimiento del combustible de uranio y en el reprocesamiento del combustible usado (donde esto ocurre)
La energía nuclear se basa en el uranio, el cual es una fuente finita. Al disminuir la riqueza del mineral de uranio se incrementará el combustible fósil necesario para su extracción. Llegando a cierto punto la cantidad de CO2 emitida debido a la generación de una unidad de electricidad llegará a ser la misma para la energía nuclear que para el carbón, el más sucio de los combustibles.
Las tecnologías de supergeneración se propone por parte de la industria nuclear como la solución del problema de la disminución de las reservas de uranio. Sin embargo las tecnologías de supergeneración no están en situación de ayudar a la expansión de la energía nuclear. Por tanto si la energía nuclear se expande, el problema de la disponibilidad limitada de uranio no puede ser evitado.
La energía nuclear lleva problemas asociados. Siempre existe el riesgo de accidentes graves. El problema de los residuos radioactivos no ha sido resuelto; además una expansión de la energía nuclear provocaría la proliferación del armamento nuclear y la propia fisión nuclear puede ligarse tanto al cambio climático como a la degradación de los bosques.
Otras opciones para reducir las emisiones de CO2 en el sector eléctrico, tal como las renovables (eólica, olas, solar) tendrían menor impacto ambiental que la energía nuclear y no se basan en recursos limitados.
En vista del papel limitado que la energía nuclear puede jugar en la reducción de las emisiones de CO2, teniendo en cuenta su dependencia de recursos finitos y sus problemas asociados, este tipo de energía no debería tomarse en consideración para la prevención del cambio climático.
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