Contaminación producida por las Centrales Nucleares

 

¿Cuàl es el impacto que ocasiona la industria de energía nuclear al medioambiente?

La energía nuclear es una energía no renovable que implica ciertos riesgos para el medioambiente. 

Antes de conocer cómo afecta la energía nuclear al medioambiente veremos qué es exactamente esta energía.

La energía nuclear es la energía que se libera como consecuencia de la reacción que se produce cuando se dividen los núcleos atómicos pesados. Ésta es también denominada Fisión Nuclear. Como resultado de este proceso se generan grandes cantidades de calor que son aprovechadas para producir vapor a presión, lo que permite obtener energía mecánica para poner en funcionamiento generadores de energía eléctrica.

                                                      

                                                      Fisión de un átomo de Uranio 235

La energía nuclear tiene la ventaja de producir un bajo impacto ambiental, lo que la convierte en una fuente sustentable, ya que produce ínfimas cantidades de gases que provocan el llamado efecto invernadero.

El uranio es uno de los combustibles que permiten que se lleve a cabo este proceso, y es también el más utilizado en la mayoría de los reactores nucleares, por ser uno de los minerales más abundantes en la naturaleza.

La energía nuclear no es sólo el resultado de un proceso físico-químico, sino que constituye una de las formas de desarrollo científico-tecnológico más avanzadas, ya que además de producir energía eléctrica, contribuye con el avance de otras disciplinas y ciencias como la ingeniería, la metalurgia, la siderurgia, la mecánica y la medicina, entre otras, impactando favorablemente en el desarrollo de los sectores de salud, agrícola e industrial.

Esquema de Funcionamiento de una Central de Energía Nuclear

¿Cómo influye la energía nuclear en el medio ambiente?

Las dos únicas fuentes disponibles en la actualidad que no emiten gases de efecto invernadero en su operación son las energías renovables y la energía nuclear.

Existe relación entre el uso de la energía –fundamentalmente la quema de combustibles fósiles-, la emisión de gases de efecto invernadero –especialmente el CO2- y el cambio climático –que se ha convertido en una de las principales amenazas globales para la humanidad.

Para fortalecer la respuesta global a esta amenaza, en la vigésimo primera Conferencia de las Partes (COP21) de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático (UNFCCC) de diciembre de 2015 se alcanzó el Acuerdo de París –que entró en vigor en noviembre de 2016- estableciendo el objetivo de limitar el aumento de la temperatura global de la Tierra a finales del presente siglo a menos de 2 °C con respecto a los niveles preindustriales.

Todas las fuentes energéticas tienen una repercusión medioambiental en algún momento de su ciclo de vida. Hoy por hoy, las únicas fuentes disponibles a gran escala que no emiten gases de efecto invernadero en su operación son las energías renovables y la energía nuclear.

Una central nuclear produce energía eléctrica mediante un proceso físico, la fisión del átomo de uranio. Según el informe del IPCC anteriormente citado, la energía nuclear –tecnología que en su operación no produce emisiones de CO2 y que en su ciclo completo de vida tiene unas emisiones medias de 12 g CO2/kWh, similares a las de la energía eólica e inferiores a las de otras tecnologías renovables- juega un importante papel en la mayor parte de las sendas que limitan el calentamiento global a 1,5 ºC.

¿Entonces Cuáles son los principales problemas de las centrales nucleares?

La energía nuclear produce residuos a partir del material utilizado y preocupan posibles accidentes o fugas, ya que el uranio no es renovable, al menos por ahora. Uno de los inconvenientes de este material es su alta radioactividad, además de contar con una vida media muy elevada.

          Figura: Los residuos generados por las CN son la principal preocupación de su funcionamiento

Residuos de las Centrales Nucleares:

El tratamiento que se hace a los residuos producidos en una central nuclear es diferente en función de su naturaleza:

– Los residuos gaseosos, una vez separados del refrigerante primario, son filtrados para retener los isótopos de yodo y las partículas en suspensión. El resto de dichos residuos, fundamentalmente gases nobles, pasan a un sistema de retención de tanques o a lechos de carbón activo, donde pierden gran parte de su actividad por desintegración radiactiva. Posteriormente, se evacúan a la atmósfera donde se difunden como cualquier efluente gaseoso, aprovechando condiciones meteorológicas favorables.

– Los residuos líquidos se filtran y, posteriormente, se tratan en procesos de evaporación o intercambio de ión. Una vez que los efluentes líquidos han sido depurados y efectuados los correspondientes controles para verificar el cumplimento de las especificaciones de vertido, se pueden descargar al exterior.

– Los residuos sólidos generados en una central nuclear, se clasifican en dos grupos para su tratamiento: residuos de baja y media actividad y residuos de alta actividad. Son residuos de baja y media actividad, ropas, guantes, papeles, herramientas, filtros y resinas procedentes del tratamiento de los residuos líquidos y gaseosos, etc. De alta actividad es, fundamentalmente, el combustible gastado, ya que en España se opta actualmente por el ciclo abierto.

Los residuos de baja y media actividad, una vez inmovilizados en cemento, son metidos en bidones metálicos que se envían a las instalaciones de almacenamiento.

En España está en funcionamiento, desde 1992, el almacenamiento de El Cabril, en Hornachuelos (Córdoba), para este tipo de residuos, construido con la tecnología francesa de barreras múltiples.

La peligrosidad de los residuos de alta actividad requieren la implantación de una gestión acorde con los riesgos para el público, el medio ambiente y las generaciones futuras, en diferentes etapas:

• Almacenamiento inicial. El combustible gastado se almacena por unos pocos años para reducir la carga calorífica en las piscinas de combustible gastado de las centrales nucleares.
• Almacenamiento intermedio. Se almacena a medio o largo plazo (entre 20 y 60 años) en las piscinas de combustible gastado o en contenedores en seco, en los Almacenes Temporales Individualizados (ATI) del emplazamiento de las centrales que disponen del mismo.
• También puede almacenarse  en un Almacén Temporal Centralizado (ATC), independientemente al emplazamiento de las centrales nucleares, por un periodo de 60 o 100 años o bien en distintos Almacenes Temporales Descentralizados (ATD).
• Almacenamiento definitivo. Dado el largo periodo de actividad de estos residuos, el Almacenamiento Geológico Profundo (AGP) es la opción internacionalmente aceptada para la gestión final de los residuos radiactivos de alta actividad. En el concepto de diseño multibarrera, es clave la barrera geológica.

Para reducir el volumen de estos residuos y reutilizar los materiales fisionables, en otros países se adoptan estrategias de ciclo cerrado, como el reprocesado del combustible gastado, que supone la separación del uranio y plutonio contenidos en el combustible para su reutilización en un nuevo proceso de fisión nuclear en las centrales nucleares.

Ventajas de la energía nuclear:

Las ventajas de la energía nuclear, en cambio, contrarrestan las desventajas.  No produce gases de efecto invernadero. Y es una energía constante y panificable todo el año. También sus costes de funcionamiento son bajos. Si sumamos su alta producción energética con bajo combustible, hablamos de una energía eficaz y con claras perspectivas de futuro.

Se dan pasos hacia su reciclaje. Algunos países europeos, China, Rusia y Japón tienen medios para reprocesar el uranio. Las instalaciones de almacenaje garantizan un confinamiento seguro del material. Además, las centrales se rigen bajo normativas muy estrictas y cuentan con personal altamente cualificado.

Fuentes:  

https://www3.gobiernodecanarias.org/

https://www.foronuclear.org/

https://descubrelaenergia.fundaciondescubre.es/

Autor: Manuel Yucey Ochoa Chávez

Trabajo realizado para el curso de Evaluación de Impacto Ambiental

Universidad Nacional de Ingeniería

Facultad de ingeniería civil

Profesores: Ing. Eden Orlando Atalaya Haro, Ing. Edwin Hilario Villaca Acero