Desde la Segunda Guerra Mundial, la energía nuclear ha sido una realidad y, a la vez, una utopía. Desde que el científico alemán Otto Hahn lograra la fisión nuclear del uranio y del torio en diciembre de 1938, comenzó una carrera para aprovechar su poder bélico en la Segunda Guerra Mundial, que ganó Estados Unidos, como comprobó Japón en Hiroshima y Nagasaki.
Tras la paz, se buscó el uso civil gracias a la altísima densidad energética del uranio y el plutonio. Y militar: miles de bombas atómicas se almacenan en varios países del mundo y centenares de barcos y submarinos la emplean para desplazarse.
La fisión nuclear es la reacción en la que el núcleo de un átomo pesado (uranio 235, plutonio 239), al capturar un neutrón incidente, se inestabiliza y divide en dos o más núcleos de átomos más ligeros (isótopos de estroncio, cesio, estaño, samario, tecnecio, etc., llamados productos de fisión), emitiendo en el proceso neutrones (que incidirán sobre otros átomos, inestabilizándolos y creando una reacción en cadena), rayos gamma y grandes cantidades de energía.
La energía nuclear de fisión tiene ventajas e inconvenientes, como todas las fuentes energéticas. Entre las ventajas, su gran potencial energético, escasa contaminación ambiental (siempre que no se produzcan fugas) y su producción continua.
Entre las desventajas: la escasez de combustible disponible (se calcula que podría haber uranio para algo más de un siglo al ritmo de consumo anual pero, si se apostara por el modelo francés en occidente, se acabaría en 35 años), la inseguridad (como demostraron Chernobil y Fukusima o la cantidad de centrales francesas paradas), la altísima y longeva capacidad contaminante de los residuos (que nunca tienen en cuenta aquellos que llaman energía limpia a la nuclear).
Los altos costes de instalación y mantenimiento, el sobrecalentamiento de las aguas de refrigeración (que ha obligado a parones estivales en centrales con refrigeración fluvial), los largos plazos de construcción (supera, en la mayoría de casos, los 15 años) y su escaso dinamismo (no se pueden encender o apagar a demanda, por lo que, cuando hay sobreproducción de energía eléctrica, deben pararse aerogeneradores, a pesar de producir mucho más barato, limpio y sin consumir recursos).
El uranio natural está compuesto de tres isótopos. Sólo el 235 es capaz de producir la reacción de fisión en cadena, pero representa sólo el 0,72% del mineral natural. Por ello, se requiere el enriquecimiento del uranio (hasta el 2-5% para centrales y más del 20% para armas), tecnología que pocos países poseen, como EE.UU. y Rusia (uno de los mayores productores de uranio y el mayor exportador de uranio enriquecido; parece que Europa no tiene la suerte de su lado).
El Gobierno español acaba de declarar que la guerra de Ucrania no pone en peligro el suministro de uranio enriquecido para las centrales españolas, a pesar que un 39% procede de Rusia. Este es un síntoma claro de la dependencia española (y europea) de las importaciones de este mineral.
Según una multinacional minera, el Estado español posee las mayores reservas europeas de uranio. Podría alimentar las 7 centrales españolas... durante 10 años.
Pero requiere abrir una mina con sus graves afecciones sociales y medioambientales y construir una enriquecedora de uranio. Inversiones muy potentes para tan escaso beneficio social. La empresa minera se frota las manos y sigue intentando convencer a las instituciones españolas.
Para paliar esta escasez y dependencia, se está investigando en el uso energético de los residuos de enriquecer uranio (uranio empobrecido) y en los restos radioactivos de la fisión, con mucha menor densidad energética.
Francia, el país más nuclearizado de Europa, produce el 77% de la energía eléctrica de este modo, lo que ha retrasado la implantación de centrales renovables, como ha hecho Alemania. Pero sólo supone el 19% de toda la energía consumida. Parece bastante difícil que pueda crecer hasta multiplicarse por 5, para evitar la escasez y dependencia exterior de combustibles fósiles.
La energía nuclear supone el 4% de toda la energía consumida en el mundo. Afirmar que es esencial en la reducción de la contaminación por gases de efecto invernadero y que tiene un gran potencial para suplir a los combustibles fósiles es excesivamente fantasioso y servil.
El Estado español produce el 5,3% de su energía, nuclear. Si decidiéramos, hoy, llegar al nivel de producción de Francia, deberíamos proyectar y construir 25 nuevos reactores nucleares, con un coste de unos 500.000 millones de euros (la mitad del PIB anual) y no entrarían en servicio hasta 2037, al menos.
Obviamente, es imposible esperar tanto para obtener sólo el 19% de la energía total necesaria y sabiendo que el uranio (y plutonio) podría acabarse antes de los 50 años útiles de las centrales, si la mayoría de países del mundo actúan igual que el Estado español (lo cual sería muy lógico si es tan buena energía).
Sin embargo, el coste de instalar la misma potencia renovable es una cuarta parte, es decir, con la misma inversión puede instalarse cuatro veces más potencia renovable que nuclear. Por eso, ninguna empresa emprende proyectos nucleares si no se desarrollan con fondos públicos, incluso en Estados Unidos, donde la consultora Bloomberg New Energy Finance (BNEF) estima que “más de la mitad de las centrales nucleares de EEUU -34 de 61- pierden dinero” y se cierra una central al año por razones económicas. La subvención media anual por reactor ronda los 150 millones de dólares.
El coste, en aumento, explica por qué la energía nuclear lleva estancada más de 30 años (desde 1988 se mantiene el mismo número de reactores en uso y de potencia producida, a nivel mundial). Sólo tendría sentido mantener las centrales nucleares en uso, siempre que la seguridad esté garantizada y mientras se proceda a una transición energética hacia fuentes renovables, sostenibles, descentralizadas y propias de cada país (soberanía energética).
Alemania y Bélgica ya tienen fecha para apagar todos sus reactores. Su aportación a paliar la crisis energética es residual. Por eso, a la par que se ha investigado sobre la fisión nuclear, también se ha hecho sobre la fusión, que consiste, básicamente, en juntar átomos de hidrógeno para convertirlos en helio y liberar una ingente cantidad de energía (la tecnología del Sol), como teorizó el astrofísico Arthur Eddington en 1920.
Las ventajas son evidentes: materiales baratos y abundantes, altamente energética y no contaminante (o casi). El potencial energético de la fusión es 20.000 veces el de la combustión de petróleo, aún superior que el de la fisión (11.000).
La energía de fusión se basa en juntar dos isótopos del hidrógeno: deuterio y tritio. El primero es relativamente abundante en el agua, pero el tritio es mas escaso e inestable, hay que obtenerlo del deuterio con el consiguiente gasto de energía y es muy radioactivo. Este poder se usa en las bombas atómicas de hidrógeno, para potenciar el efecto del plutonio. La capacidad destructiva de la energía atómica está más que demostrada. Lo que parece mucho más difícil es la capacidad humana para controlar su capacidad productiva.
Pero esta tecnología ha avanzado mucho menos, ¿por qué? Después de 80 años del tokamak soviético, hay varios experimentos activos a nivel mundial. El JET (Join European Torus) ha conseguido producir energía durante 5 segundos. El KSTAR coreano ha conseguido mantener plasma a un millón de grados Celsius durante 30 segundos.
El EAST o “sol artificial” chino ha conseguido dos proezas: en diciembre mantuvo durante 17 minutos, un plasma a 70 millones de grados (hasta los 100 millones no comienza la fusión) y en mayo, 120 millones de grados durante 100 segundos. Para conseguir que dos átomos de hidrógeno se fusionen, se necesita mucho calor y mucha presión.
Como en La Tierra no podemos conseguir presiones equiparables a la del Sol, tenemos que aumentar mucho más la temperatura (por encima de los 100 millones de grados Celsius), lo que derrite cualquier material conocido.
Por otra parte, la reacción es caótica, impredecible y, por tanto, muy difícil de controlar, de modo que las paredes de acero del reactor (recubiertas de litio para producir tritio y de otros compuestos) están sometidas a un bombardeo continuo de neutrones que las degradan y vuelven radioactivas.
Por estos motivos, se requieren instalaciones muy grandes y un sistema que permita, al mismo tiempo, concentrar el plasma de hidrógeno (electrones libres y átomos altamente ionizados) para que pueda reaccionar, evitar que toque las paredes del reactor y evitar su degradación por la radiación resultante.
Este aumento de velocidad del gas sólo puede realizarse en reactores toroidales. Hay dos mecanismos de confinamiento del plasma: el magnético (FCM, el más utilizado hasta ahora) y el inercial (FCI, basado en haces láser).
¿Es peligrosa esta energía?¿ Es realmente inocua para el medioambiente? ¿Es inagotable?
En el sur de Francia, se está construyendo el ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), “camino” en latín, fruto del acuerdo de colaboración de EEUU, Rusia, China, UE, India, Corea y Japón (aquí no hay guerra). Pretende conseguir batir la ruina que ha sido hasta ahora esta energía: se gasta mucha más en calentar el hidrógeno y alimentar el campo electromagnético de la que se obtiene después.
Hay que alargar mucho más el periodo de producción y el tamaño del reactor para poder hacerlo rentable. Y aquí es donde se disparan los problemas de seguridad que amenaza seriamente la posibilidad de que llegue a ser una verdadera fuente energética al servicio de la humanidad.
El ITER estará en funcionamiento, se estima, en esta década. Hará sus primeras fusiones de deuterio y tritio en la siguiente década y, si todo fuera bien, podría haber un reactor de fusión comercial para los años 50. Muy tarde para solucionar la actual crisis energética y el colapso climático y medioambiental.
Si todo fuera bien, algo que parece muy improbable dada la dificultad de los retos tecnológicos a afrontar. Tal vez, la energía de fusión no esté nunca al alcance del uso humano a nivel masivo.
Mención aparte merece el reciente anuncio del Instituto Tecnológico de Massachusetts de tener un reactor de fusión comercial SPARC en 2025 gracias a un nuevo imán que consume un millón de veces menos que los actuales, pero que aún no tiene resueltos todos los demás retos tecnológicos.
Un milagro de la comunicación empresarial que no ha convencido a los científicos. La peligrosidad de la energía nuclear de fusión es mucho menor que la de fisión. La reacción se produce por la entrada continuada de combustible a la cámara, por lo que un accidente sólo afectaría a una cantidad limitada, mientras que la fisión requiere tener concentrado combustible para meses. Los desechos radioactivos de fusión tienen una vida media de 12 años, los de fisión, miles.
El hidrógeno terrestre es inagotable a escala humana, de decenas de miles de años. Hasta el Sol acabará su hidrógeno, está en la mitad de su vida. Aunque se tilde de infinita y limpia, la conversión de hidrógeno en helio a gran escala no puede ser inocua para el planeta, ya que es un proceso irreversible (a no ser que se emplee mucha más energía para recuperar el hidrógeno).
Es cierto que no produce gases de efecto invernadero, lo cual no quiere decir que no caliente el planeta. El aumento continuado de consumo energético tiene un problema añadido en un momento de agudización del cambio climático.
El astrofísico Tom Murphy, en su obra ‘Energía y Ambición Humana en un Planeta Finito’, nos propone un sencillo juego matemático. Si calculamos un aumento anual de consumo energético del 2,3% (actualmente es del 2,9%), en 100 años el consumo se habrá multiplicado por 10, en 200 por 100, en 300 por 1000...
Entonces, todo el planeta estaría forrado de placas solares y la temperatura media planetaria habría subido 9º, sólo por el calor disipado en los procesos de producción y consumo de energía.
Obviamente, la extinción de especies, incluido el ser humano, estaría en un proceso muy avanzado. En tan solo 300 años de seguir como ahora. Este efecto es más potente con los sistemas de combustión, incluida la energía nuclear, ya que obtienen la energía eléctrica del calor generado.
Por suerte no hay suficientes materias primas para llegar a ese nivel. Pero, por desgracia, llegar a un aumento medio de temperatura planetaria de 3º puede hacer irreversible el proceso de calentamiento global, como ocurrió hace 250 millones de años, en el Pérmico, y que llevó a la mayor extinción animal y vegetal que ha conocido La Tierra y de la que le costó 9 millones de años recuperarse, con cambio de especies incluido.
El debate nuclear actual es pura propaganda cada vez menos empresarial y más política. Ya ni las mismas empresas energéticas quieren arriesgar su dinero en nuevas centrales o en ampliar la vida útil de las actuales.
En EEUU, Reino Unido o el Estado español, por ejemplo, se van a ir apagando las centrales obsoletas con el beneplácito de las empresas. Sólo se embarcan si los estados se responsabilizan de ellas, privatizando el beneficio, claro. ¿Si el negocio está siempre en el dinero público y las leyes públicas, por qué no son públicas las empresas energéticas?
Si algo está quedando claro, es que el aumento exponencial de consumo energético inherente al “crecimiento económico”, es materialmente imposible de superar a determinado nivel, muy cercano ya (si no lo hemos superado).
Y que las consecuencias, sin contar guerras y hambrunas, serán catastróficas para el medioambiente y para todos los seres vivos que se desarrollan en él. El cambio de modelo es una necesidad de supervivencia y pasa, indefectiblemente, por la reducción de consumo energético y por el cambio del modelo socioeconómico consumista/capitalista, lo cual no implica, necesariamente, reducción de bienestar.
Y empieza a ser urgente. Pero, aquí, los avaros de la acumulación, que compran políticos y gobiernos, no están dispuestos a ceder. Como sociedad, debemos organizarnos para enfrentarnos a estos yonquis del dinero.
