El CO2 generado por la energía nuclear

Por: | 23 de febrero de 2011

Pastillas de uranio fabricadas por ENUSA Una central nuclear no genera emisiones directas de CO2. Por ello, desde algunos sectores se defiende el uso de este tipo de energía para luchar contra el cambio climático. Sin embargo, esta tecnología tampoco está libre de emisiones de efecto invernadero como a menudo se dice: sí que emite CO2 de forma indirecta. Como ya hemos visto en Eco Lab con un aerogenerador o una placa fotovoltaica, para medir de la forma más rigurosa posible el impacto de cualquiera de estas instalaciones hay que tener en cuenta todo su ciclo de vida: la extracción de los materiales, la construcción de la planta, la gestión de los residuos producidos… Ahí sí se emite CO2.

Por supuesto, hay muchos otros aspectos relevantes sobre el impacto ambiental de una central nuclear aparte de las emisiones de efecto invernadero (medidas en CO2 equivalente). Pero esta cuestión es ya de por sí tan compleja que requiere analizarse de forma separada.

¿Cuánto CO2 emite una central nuclear a lo largo de todo su ciclo de vida? Paradójicamente, si esta pregunta resulta tan compleja es por el gran número de estudios que han querido darle respuesta. Pues sus resultados suelen ser muy dispares. Por un lado, la industria nuclear defiende que esta tecnología tiene una huella de carbono por kilovatio producido tan baja como la eólica (en torno a los 5-15 gramos de CO2/kWh). Pero por otro, algunos trabajos encuentran valores mucho más altos, muy por encima de cualquiera de las energías renovables (incluida la energía fotovoltaica). ¿Con qué versión quedarnos?

Un investigador de la Universidad Nacional de Singapur, Benjamin Sovacool, se propuso identificar los estudios más actualizados y transparentes. Su trabajo, publicado en 2008 en Energy Policy, cubría 103 análisis de ciclo de vida sobre emisiones de centrales nucleares, de los que fue descartando los más antiguos (anteriores a 1997), los que fuesen poco accesibles y aquellos que siguiesen una metodología que no pudiese compararse con el resto o que generasen dudas. Al final, se quedó con 19 estudios(1), con una horquilla de resultados bastante amplia: Nada menos que entre 1,4 y 288 gramos de CO2/kWh. A partir de todos estos trabajos, el investigador de Singapur calculó para la huella de carbono de una central nuclear un valor medio de 66 g CO2/kWh, lo que estaría por encima de todas las energías renovables, aunque todavía bastante por debajo del gas o el carbón.

“Lo de los 66 g CO2/kWh es un promedio, pero muchas plantas nucleares, como las de Asia, obtienen peores resultados, pudiéndose acercar a las emisiones de las instalaciones eléctricas de gas”, asegura vía email este investigador, que lo achaca a la baja calidad del mineral de uranio empleado para el combustible nuclear de estas centrales.

Para conocer realmente las emisiones de un reactor nuclear habría que estudiar cada caso concreto, en cada país concreto. Sin embargo, en España no se han realizado estudios de este tipo, como asegura el Foro de la Industria Nuclear.  Esto requeriría analizar las emisiones de efecto invernadero generadas en todas las etapas de una central española: en la extracción del uranio y en la elaboración del combustible nuclear, en la construcción de la planta, a lo largo de sus cerca de 40 años de funcionamiento, en su desmantelamiento al final de su vida útil y en el confinamiento de sus residuos radiactivos.

Se estima que para construir un reactor nuclear tipo, de agua a presión (PWR) y 1.000 MW de potencia, se necesitan unas 170.000 toneladas de hormigón, unas  32.000 toneladas de acero, unas 1.363 toneladas de cobre y otras 205.464 toneladas de otros materiales, algunos de los cuales requieren de mucha energía. Se trata de instalaciones muy robustas y complejas. Sin embargo, según los valores medios de los 19 estudios seleccionados por Sovacool, esta etapa de construcción sería justamente la que menos CO2 generaría en toda la vida del reactor, siendo la que más la fabricación del combustible nuclear, y luego el desmantelamiento de la planta y la gestión de los residuos radiactivos (calculado para un periodo de 100 años hasta su confinamiento, que se supone que dura mucho más tiempo).

En el caso de España, como especifica el Foro Nuclear, el uranio para las centrales viene todo de minas de otros países, principalmente de Rusia (45%), Australia (22%), Níger (20%), Kasajistán (6%), Canadá (5%)… El proceso para convertir ese mineral en las barras que se introducirán en un reactor nuclear es mucho más laborioso de lo que corresponde a su simple extracción. El isótopo utilizado para su fisión en los reactores nucleares es el U-235, que en la naturaleza se encuentra en concentraciones muy bajas, y por ello el mineral de uranio debe seguir un proceso de enriquecimiento.

Así pues, el viaje continúa hasta el sureste de Francia, hasta la planta de Eurodif, donde después de transformar el concentrado de uranio U3O8 en gas UF6 se procede a su enriquecimiento para aumentar la proporción de isótopo 235. Como explica la empresa española Enusa Industrias Avanzadas, tras esto hay que volver a pasar el uranio de estado gaseoso a sólido, lo que esta vez se suele realizar en el Reino Unido, en Springfield, en la planta de Springfield Fuels Limited (SFL). Desde ahí, se envía a la fábrica de Enusa en Juzbado (Salamanca), donde se transforma en pequeñas pastillas de uranio (las de la imagen) que son introducidas en las barras que componen los elementos de combustible nuclear que se cargarán en cada central cada 12, 18 ó 24 meses.

Aunque se espera que las centrales nucleares más modernas aprovechen mejor el uranio disponible, algunos autores creen que las emisiones asociadas a la energía nuclear se incrementarán al requerirse cada vez más energía para extraer mineral de calidad. “Para el futuro, estoy de acuerdo en que la huella de carbono de la energía nuclear aumentará por el mineral de uranio, por la edad de las centrales –cuya edad media es ya de 25 años– y por las necesidades de energía para la gestión y almacenamiento de los residuos”, comenta Sovacool.

Otro estudio de investigadores belgas todavía más reciente, publicado en Energy Policy en 2009, compara tres trabajos sobre emisiones de CO2 de centrales nucleares: uno de Bélgica de 1998 y 2000, que encontraba de resultado 7,72 g CO2/kWh; otro del Gobierno de Australia de 2006, que estimaba 57,69 gramos; y otro de 2005 encargado por el Grupo Verde del Parlamento Europeo, cuyos cálculos superaban los 117 gramos. Estos trabajos fueron escogidos por ser representativos de lo que se pueden encontrar en la literatura científica. Y de nuevo arrojarían un valor medio similar al estimado por Sovacool. Tras repasarlos todos, el investigador belga Jef Beerten, de la Universidad de Leuven, encuentra diferencias en la metodología empleada, así como en suposiciones y estimaciones, que cambiarían de forma significativa los resultados.


(1) De estos 19 estudios,  siete eran internacionales, dos de Japón, dos de Australia, dos del Reino Unido, uno de EEUU, uno de Alemania, uno de Suiza, uno de Canadá, uno de China y uno de Egipto.

Hay 67 Comentarios

Es muy difícil saber las emisiones de un tipo de energía.
Habría que comparar caso por caso y teniendo en cuenta las emisiones directas en indirectas, y al final tendrías una aproximación, nada exacto pero orientativo.
http://www.tuppermenu.com

Las eolicas si que emiten mas CO2 que una nuclear a igualdad de MWh generado.

Para generar la misma electricidad que 1.500 MW nucleares se necesitan instalar 5.250 MW eolicos (que duran 20-25 años), 10.500 MW a igual vida util.

Solo los 10.500 dados de hormigon de las cimentaciones para aerogeneradores de 1 MW son 2.268.000 M3 de hormigon.
Para 4.200 aerogeneradores de 2,5 MW son 2.150.400 M3 de hormigon.

Mejor no hablar de los miles de kilometros de cables, zanjas, pistas, etc necesarios para instalar esa cantidad de eolica.

Por cierto que respecto a la energía nuclear, la primera cosa que nos tendríamos que plantear es si tenemos asegurado el suministro de uranio durante las próximas décadas, incluso con los niveles de consumo actuales:

http://crashoil.blogspot.com/2010/07/el-pico-del-uranio.html

El cálculo de las emisiones de CO2 se tiene que hacer teniendo en cuenta tanto las emisiones directas como las indirectas, para todas las fuentes de energía, incluidas las centrales térmicas; en el caso de estas últimas, dado que ya las directas son tan grandes se puede aceptar que no se calculen las indirectas si no se las va a comparar con las otras fuentes y se acepta que son seguramente mucho peores. Por tanto, el artículo de Clemente es completamente correcto y solamente quizá debería incluir la apostilla de que para comparar con las térmicas se ha de hacer el mismo cómputo.

Las emisiones indirectas no pueden ser desdeñadas en absoluto, y menos en el caso del uranio, donde la rápida pérdida de concentración de las menas explotadas está llevando a un uso cada vez más intensivo de combustibles fósiles para su extracción y refinado, y un descenso del TRE. Además, a aquellos que tan amargamente se quejan de lo injusto que es calcular las emisiones indirectas de la energía nuclear (y fíjense que Clemente ha hecho lo mismo con la eólica y la solar fotovoltaica, como es lógico) les diría que en realidad estas emisiones están groseramente subestimadas, ya que se contemplan sólo 100 años de la contención de los residuos (cuando deberían de contabilizarse decenas o centenares de miles de años), lo que por cierto es análogo a los estándares de coste del precio por kw que la industria contempla (60 años de contención de los residuos); una estimación más realista de las emisiones (y del coste) nos daría probablemente un nivel de emisiones (y de coste) probablemente inasumible, y eso sin contar con que no sabemos cómo gestionaremos los almacenes nucleares sin el subsidio de los combustibles fósiles en fechas tan lejanas.

A mí el artículo me ha parecido bastante interesante y ponderado, sobre todo recordando que Clemente es un periodista y lo que hace es poner los hechos sobre la mesa. Precisar más el tema de las emisiones indirectas en el caso de las térmicas, concedido (aunque él nunca compara nuclear con térmicas, sólo con renovables); ver conspiraciones antinucleares en cualquier análisis que no refrenda nuestros prejuicios (y eso aunque sea muy concesivo con el tema de las emisiones de la gestión de residuos) me parece ridículo.

Salu2.

No lo pillo, según el artículo todas las industrias producen CO2, ¿hay que eliminarlas todas?. Porqué esa cerrazón a la energía nuclear. Se nos adelanta toda Europa, ya existen centrales de 4ª generación, pronto los residuos serán reciclables, tenemos ingenieros capaces de hacer Centrales Nucleares seguras, y estamos perdiendo este tren como tantos otros. La energía nuclear es necesaria hasta que no estén más desarrolladas las renovables. Por ahora dependemos de Libia y Argelia, ¡pues qué bien!

Ángel, no se está comparando una central térmica con una central nuclear, sino con las energías renovables, así que tu comparación no tiene sentido. Además, en España está desapareciendo el uso tanto del carbón como del gas como fuente de energía primaria para producir electricidad (aunque lamentablemente, el apoyo al carbón de nuestro ministerio ha supuesto un retroceso en ese sentido). Lo que sí es cierto es que la nuclear tiene otras ventajas: su tasa de retorno, su eficiencia energética (hasta de 10.000 a 1) y su ocupación de territorio ¿cuantos parques eólicos son necesarios para sustituir una nuclear y cuanto espacio ocuparían?).

Lo cierto es que la nueva central nuclear de Finlandia es un verdadero gigante de la ingeniería industrial.
hasta hoy se han utilizado en la construcción de la OL3 más de 200.000 metros cúbicos de hormigón. Y es que sólo el edificio del reactor tiene un diámetro exterior de 57 metros, un volumen neto de unos 80.000 metros cúbicos, un grosor de dos metros y una altura de 63 metros (sin contar las instalaciones subterráneas). En total, todas las instalaciones de esta mastodóntica central nuclear suman un volumen de 1.000.000 de metros cúbicos, Ahora El CO2 de este volumen nimio lo podeis calcular.

¿Y el carbón cómo se extrae y se transporta?

¿Has visto esas descomunales explotaciones de carbón a cielo abierto en Alemania, Estados Unidos, Rusia o China? ¿Has visto cómo han acabado los montes Apalaches con la minería del carbón? ¿Has visto el almacenamiento de carbón al aire libre al lado de las centrales térmicas?

Una central típica de carbón de 500 require 3.836 toneladas diarias (o 2.66 toneladas por minuto) de carbón. Esto supone 14.600 vagones al año. El combustible de las locomotoras emite 1.000.000 de toneladas de óxidos de nitrógeno y 52.000 toneladas de partículas en suspensión, por no mencionar el CO2.


Es lo que sucede cuando se hacen estos supuestos "descubrimientos" sobre las emisiones INDIRECTAS de CO2. Si esos mismos análisis se aplican a cualquier otra fuente de energía, nos podemos llevar la sorpresa de que la ENERGÍA SOLAR emite, indirectamente, según el estudio, desde la mitad hasta el triple de CO2 que una central nuclear.

Mira, el comentario del transporte del uranio hasta que se convierte de nuevo en pastilla viene al pelo con tu anterior artículo de la electrificación de la red de ferrocarriles

Qué chorrada de artículo. CUALQUIER industria o actividad emite directa o indirectamente CO2.

Ahora compara las emisiones INDIRECTAS de una central nuclear con las emisiones DIRECTAS de una central térmica, así como todos los contaminantes, incluídos resíduos radiactivos, que emite una central térmica de carbón.

Para una central térmica típica de 500 MW se emiten, anualmente:

-3.700.000 toneladas de CO2
-10.000 toneladas de SO2
-500 toneladas de partículas en suspensión.
-10.200 toneladas de óxidos de nitrógeno.
-720 toneladas de monóxido de carbono.
-220 toneladas de compuestos orgánicos volátiles.
-77 kg de mercurio.
-102 kg de arsénico.
-52 kg de plomo.

-Más de 125.000 toneladas de cenizas.
- 193.000 toneladas de lodos.
- 8.300 millones de litros de agua caliente (que se vierte directamene a los ríos).
- Y, para colmo, se estima que las centrales térmicas hacia el 2040 habrán lanzado a la atmósfera, sólo en EE.UU.: 145.000 toneladas de uranio y 357.491 toneladas de torio (el carbón contiene elementos radiactivos).


Así pues, ¿qué opción es más "verde", más "ecologista"? Si tuviera por fuerza que elegir entre vivir al lado de una central térmica o una central nuclear, elegiría sin lugar a dudas la central nuclear.


El argumento de "es que las centrales nucleares también emiten CO2" está cogido, como puede apreciarse, con alfileres. Es un burdo intento de acabar y negar de forma simplona uno de las ventajas de la energía nuclear.

Pero no todos los lectores son tan ignorantes como presupone el redactor del blog.

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Como si mirásemos por el ocular de un microscopio, Ecolaboratorio es un blog ambiental que trata de ver más de cerca todo aquello que nos rodea. En este particular laboratorio se buscan respuestas a las cuestiones más enrevesadas que nos asaltan de forma cotidiana.

Sobre el autor

Clemente Álvarez

(Madrid, 1973) es un periodista especializado en medio ambiente y ciencia. Colaborador de El País desde 2004, le entusiasma mezclar elementos de la ecología con reactivos de la energía y la economía, aunque la fórmula pueda resultar inflamable.

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