¿Qué es la energía nuclear y cómo se genera? Ventajas e inconvenientes

¿Cómo se genera la energía nuclear?

Utilizar la fisión nuclear —es decir, la enorme cantidad de energía provocada por la reacción en cadena en la que el núcleo de un átomo pesado, de uranio o plutonio, se divide en dos o más núcleos de átomos más ligeros— para generar electricidad. Explicado de forma esquemática, en esto consiste una tecnología energética, la energía nuclear, cuyos efectos positivos y negativos han generado casi desde su origen un debate sobre su conveniencia.

Ventajas de la energía nuclear

Los defensores de la energía nuclear sostienen:

• Su capacidad de generación garantiza el abastecimiento eléctrico.
• No libera gases tóxicos o emisiones contaminantes —por lo tanto puede ser una aliada de la descarbonización para frenar el cambio climático—.
• Es una alternativa madura a los combustibles fósiles.
• Reduce la dependencia energética de países sin petróleo.
• Produce electricidad de forma constante, ajena a las condiciones meteorológicas —a diferencia de algunas energías renovables— y con precios estables y predecibles.

Inconvenientes de la energía nuclear

En frente, sus detractores advierten:

• Todas estas ventajas no justifican el riesgo que implica el eventual accidente de un reactor nuclear o un escape radioactivo, aunque los protocolos de seguridad más avanzados y exigentes hayan surgido de la industria nuclear y ésta argumente que las centrales modernas minimizan el riesgo.
• Su otro inconveniente también alimenta el cuestionamiento moral a la energía nuclear: la generación, el almacenamiento y la gestión de los residuos nucleares, muy peligrosos tanto para la salud humana como para el medioambiente y extraordinariamente longevos ya que en algunos casos pueden tardar cientos de miles de años en degradarse.

¿Amortizar las centrales nucleares?

Otro de los puntos candentes del debate tiene que ver con el ciclo vital y el tiempo de explotación de las plantas nucleares. Lo habitual es que estas instalaciones operen unos 40 años, aunque hoy existen 147 reactores a los que los distintos organismos reguladores les han concedido autorizaciones por encima de ese plazo.

En Estados Unidos, cuatro unidades nucleares han recibido permiso oficial para funcionar durante 80 años, una extensión sin precedentes en la historia. “Distintos estudios internacionales reflejan que es técnicamente viable operar las centrales más allá de su plazo de diseño, manteniendo los niveles de seguridad y fiabilidad exigidos por las legislaciones nacionales e internacionales”, defiende Foro Nuclear, la patronal del sector en España.

Según los últimos datos del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) de Naciones Unidas, a finales de 2020 operaban 442 reactores en 31 países, responsables de alrededor del 11% de la electricidad mundial. A esta cifra se suman otras 53 nuevas plantas en construcción en 20 naciones, entre ellas China, India, Rusia, Corea del Sur o Emiratos Árabes Unidos.

En la Unión Europea (UE), 14 de los 27 estados miembros, incluida España, alojan en total 110 reactores que producen al año casi el 30% del total de la electricidad consumida en la Unión. Avanza la construcción de otras cuatro centrales en Eslovaquia, Finlandia y Francia, país éste último con más unidades nucleares en su territorio: 58.

De las bombas nucleares a la red eléctrica

Aunque el conocimiento científico que le da origen parte de mucho antes, es al final de la II Guerra Mundial cuando el mundo descubre, de forma dramática, que su uso militar está totalmente desarrollado.

Pasada la contienda, los ingenieros nucleares se proponen reconducir su potencial a la vida civil y en diciembre de 1951 se consigue generar electricidad por primera vez con un reactor nuclear —unos 100 kilovatios de potencia—. Ese hito también se lo apunta Estados Unidos. Tres años después, la central nuclear soviética de Obninsk se conecta a la red eléctrica. Y en 1956 entra en funcionamiento el primer reactor de fisión comercial, en Reino Unido.

“Los reactores de fisión existen, han sido probados y han evolucionado hacia diseños cada vez más seguros y con un mejor aprovechamiento del combustible. No creo que sea razonable, en una situación de crisis energética, prescindir de esta fuente de energía, aunque su supervivencia depende en gran medida de la percepción pública”, razona Cayetano López, catedrático de Física de la Universidad Autónoma de Madrid, en su libro ‘Fronteras del conocimiento’.

Cuarta generación y ¿fin de los residuos?

Para lograr una mayor aceptación de esa opinión pública, el sector nuclear apuesta por la tecnología avanzada de los reactores de cuarta generación. Los actuales pertenecen a las generaciones segunda o tercera, que utilizan como combustible el isótopo 235U —muy minoritario, apenas el 0,7% del uranio natural— y generan residuos.

Los reactores de cuarta generación, en cambio, pueden usar como combustible la mayoría de los residuos generados así como el isótopo de uranio 238U, el más presente en la naturaleza (el 99,3% del uranio), o incluso el torio, un elemento químico aún más abundante. Esta tecnología, por tanto, reduciría muchos de los problemas asociados con los residuos ya que los puede reciclar, si bien este proceso requiere entre 20 y 30 años hasta su explotación comercial.