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

Lo siento mucho pero que entre los 19 trabajos Sovacool haya elegido 3 de Storm van Leeuwen le quita mucha credibilidad; lo mismo que el estudio de 2009 que enlazas en el que uno de los tres estudios es también el de Storm van Leeuwen y Smith.

Digo esto por que su trabajo, en especial el de 2005, se caracteriza por utilizar una metodología por la cual en vez de utilizar datos reales de energía consumida lo que hacen es emplear modelos teóricos que cuando se aplican en, por ejemplo, minas reales de uranio dan resultados absurdos de energía consumida. A día de hoy es un trabajo que ha quedado ampliamente desacreditado.

Un ejemplo de la criticas a dicho trabajo:

http://gabe.web.psi.ch/pdfs/Critical%20note%20GHG%20PSI.pdf

Muy interesante y bien documentado. Queda demostrado que es falso que la nuclear no emita CO2. Pero aunque emita menos CO2 que las centrales térmicas fósiles, la nuclear es inútil como supuesta alternativa contra el cambio climático, ya que su periodo de construcción y puesta en servicio es tan largo que no llegaría a tiempo de responder a la urgencia del problema (según el IPCC, el máximo de emisiones mundiales debería estar en 2015). Si hacen falta del orden de 7 años para disponer de 1000 MW nucleares, su equivalente renovable (unos 3000 MW eólicos) se construyen fácilmente en un año, eso sí es una solución que desplaza CO2 de inmediato. Peor aún, la nuclear es un obstáculo para introducir más renovables, como demuestra el informe de Greenpeace "La batalla de las redes"

Está claro, que residuos a parte, la energía nuclear no es tan limpia como el lobby nuclear nos quiere hacer ver.
en cuanto a la TRE, debemos considerar que la maquinaria pesada para extraer el mineral, los medios para transportarlo (con todas las vueltas que da) y en la construcción de las centrales, la inmensa mayoría de la energía utilizada viene de los combustibles fósiles.

Se puede escribir un artículo con menos fondo que este, no creo, este es un claro ejemplo de un periodico al servicio de la política, defendiendo el CO2 que emiten las centrales nucleares, a no espera pero de forma indirecta. Solo le ha faltado decir que los "pedos" de los trabajadores computan como gas metano que tambié provoca efecto invernadero.

Correcto el artículo pero hay muchas variables como comenta Lukaxx;
Para extraer uranio se generan grandes emisiones de CO2 porque el proceso de extracción es complejo y la baja concentración del mineral hace necesario remover toneladas y toneladas de tierra.
El transporte del mineral también emite gases porque desgraciadamente las centrales no tienen el yacimiento al lado de la verja. ( Los aerogeneradores se ponen donde sopla el viento...).
La fabricación del concentrado de uranio tampoco es gratis en cuanto a emisiones y no se realiza en España, por poner un ejemplo, sino en Francia ( el mineral necesita de un tratamiento previo porque no va de la mina a la caldera...jeje).
Los residuos luego hay que enviarlos a algún "cementerio" etc, etc.
Según ponga el acento el lobby nuclear es posible que terminemos pensando que LA NUCLEAR ES LA MEJOR ENERGÍA RENOVABLE DEL PLANETA y tengamos que darles gracias y aplaudir con las orejas. ¡¡¡ ARRIBA LA NUCLEAR !!!.

Veo un error de concepto en este tema que puede que tenga que ver con la dispersión de los resultados de los estudios. Habría que relacionar la producción de CO2 con la tasa de retorno energético (TRE). El punto es que para conseguir energía del uranio primero hay que gastar algo de energía. El cociente entre lo obtenido y lo gastado es precisamente la TRE. Lo que en este post se discute es cuanta de la energía que se invierte proviene de combustibles fósiles. Idealmente, esta energía podría proceder toda ella de la misma energía nuclear, consiguiendo unas emisiones de CO2 muy reducidas. Intuyo que, en resumen, TREs altas implican pocas emisiones, mientras TREs bajas (uranio más impuro, como se dice en el comentario anterior) implican más CO2.

Muy interesante artículo. Pero además hay que tener en cuenta que la tendencia es a generar más emisiones de CO2, debido a que el uranio cada vez va siendo más escaso. Eso lleva a que con el tiempo se explota mineral más impuro que requiere un mayor consumo energético para su enriquecimiento.

Por tanto la tendencia es a que cada vez el kilowatio nuclear emite más CO2. Esta tendencia hace que el día en que sea equivalente en emisiones al producido con gas está más cercano, si es que no estamos ya ahí.

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Ecolaboratorio

Sobre el blog

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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