La energía nuclear a debate

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Principios de funcionamiento de las centrales termoeléctricas.-

Son instalaciones industriales en las que la energía calorífica se transforma en energía eléctrica. Su principio de funcionamiento es simple: el calor generado se emplea para sobrecalentar agua y llevarla al estado de vapor Este proceso se realiza en la caldera.

Este vapor a muy alta presión se introduce en una turbina, que consta de varias etapas según la presión del vapor en cada una de ellas, ya que el vapor al ir atravesando la turbina pierde presión.

En la turbina se produce una rotación por efecto del vapor que la atraviesa, rotación que transmite a un generador eléctrico acoplado a ella (normalmente un alternador).

La electricidad producida por el generador eléctrico o alternador (unos 20.000 V) se eleva (mediante un transformador) a una tensión adecuada para ser vertida a la red de transporte eléctrico (unos 400.000 V) que transportan la energía eléctrica hasta los puntos de consumo en que de nuevo se disminuye la tensión a la necesaria por el consumidor (debido a que el cable necesario para su transporte será más reducido cuanto mayor sea la tensión).

Finalmente, el vapor que abandona la turbina (que ya lo hace a baja presión)es enfriado en un elemento llamado condensador para ser transformado nuevamente en agua, que es devuelta a la caldera repitiéndose el ciclo. Es necesario condensar el vapor final a agua, pues se obtiene mayor eficiencia en su bombeo para devolverla a la caldera.

En la imagen vemos el esquema de funcionamiento.

Según el combustible utilizado tendríamos:

1. 1. Centrales Térmicas de Carbón en las que el carbón se pulveriza con anterioridad a ser quemado en la caldera. Las centrales eléctricas de carbón generan más de un tercio de la electricidad mundial, pero causan cientos de miles de muertes tempranas cada año, principalmente por la contaminación atmosférica.
   2. Centrales Térmicas de Fuel que son una herencia de los tiempos en que el petróleo costaba muy barato. Actualmente tienen poca importancia en el parque de generación eléctrica. Se emplean para cubrir las puntas de demanda, aunque son muy contaminantes.

1. 

   Centrales Térmicas de Ciclo Combinado en las que se genera electricidad por partida doble. Su funcionamiento es algo más complejo que el de las centrales convencionales. Por una parte se quema gas natural en una cámara de combustión y se hace pasar por una turbina de gas conectada a un alternador, que genera electricidad que se vierte a la red. El combustible caliente ya turbinado que escapa de la turbina de gas sirven para convertir agua en vapor, vapor que se hace pasar por una segunda turbina, acoplada a un generador que también genera electricidad.
2. Centrales Nucleares de Fisión, que son las que nos interesan, y en las que el calor necesario para calentar el agua se consigue por la reacción de fisión de átomos de uranio enriquecido.

En la actualidad se están probando:

5. Centrales de Biomasa que queman biomasa (residuos vegetales sobre todo).
6. Centrales de Residuos Sólidos Urbanos que queman residuos sólidos urbanos.
7. Centrales Solares Térmicas en las que el calor de los rayos solares se recogen en paneles solares para luego calentar el agua.

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Principios de funcionamiento de las centrales nucleares de fisión.-

El funcionamiento de una central nuclear es básicamente igual al de cualquier central termoeléctrica, pero la necesaria caldera que transforma el agua en vapor es sustituida por un reactor en que el calor se consigue por la fisión de átomos de uranio enriquecido. Existen dos tipos de reactores:

1. Reactor de agua a presión (PWR) en los que el agua circula  a muy alta presión por el llamado “circuito primario” a través del núcleo del reactor donde se calienta antes de dirigirse a los generadores de vapor.
2. Reactor de agua en ebullición (BWR) en los que se utiliza un único circuito de refrigeración. El agua circula por el núcleo donde capta el calor de las reacciones nucleares hasta que llega a la temperatura de ebullición y se genera vapor.

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En el siguiente vídeo, creado por la Empresa Nacional de Electricidad, S.A. (ENDESA), se describe el funcionamiento de una central nuclear.

¿Qué son los residuos radiactivos? ¿Cómo se gestionan?-

Los residuos radiactivos son residuos que no tienen un propósito práctico. Son subproductos de las actividades en las que se utilizan o producen materiales radiactivos con fines médicos, industriales o de investigación, las centrales nucleares, así como los procesos de obtención de combustible para reactores o armas nucleares.

En España, el concepto de residuo radiactivo está definido en la ley sobre energía nuclear (articulo 2º - 9) como 'cualquier material o producto de desecho, para el cual no está previsto ningún uso, que contiene o está contaminado con radionucleidos en concentraciones o niveles de actividad superiores a los establecidos por el Ministerio de Industria y Energía, previo informe del Consejo de Seguridad Nuclear'.

A fin de gestionar estos y el desmantelamiento de las centrales nucleares, el Parlamento creó, mediante el Real Decreto 1522/1984 de 4 de julio, Empresa Nacional de Residuos Radiactivos, S.A. (ENRESA).

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En el siguiente vídeo, creado por ENRESA, se trata sobre 'la Radiactividad y la Gestión de los Residuos Radiactivos'. Se definen los distintos tipos de residuos radiactivos: de muy baja, baja, media y alta actividad, así como su gestión y almacenamiento.

También se trata de la gestión del desmantelamiento de una central nuclear una vez que esta ha alcanzado su vida útil.

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El almacenamiento en España. ¿Qué hacer con los residuos radiactivos?-

En 1989, en la sala de turbinas del grupo I de la central nuclear de Vandellós, se declaró un incendio. No hubo emisión radiactiva al exterior, pero el accidente comportó el cierre de la central y el primer desmantelamiento de una planta nuclear, ya que las inversiones necesarias para ponerla de nuevo en funcionamiento, cumpliendo los requisitos de Consejo de Seguridad Nuclear, no eran rentables.

Los residuos radiactivos fueron trasladados y almacenados en Francia. Los desechos que, inicialmente estaba previsto repatriarlos en 2010, luego en 2015, a mediados de 2017… y actualmente, al menos cinco años más y, en el peor de los casos, puede acabar siendo durante otra década más, debido al retraso en la construcción de un almacén de residuos nucleares en España.

Por dicho motivo, la sociedad pública ENRESA, encargada de la gestión de los residuos radiactivos españoles, amplía un y otra vez el contrato de almacenamiento en la Hague (Francia), almacenamiento que nos cuesta actualmente la 'módica' cantidad de unos 77.000 euros al día.

Seguimos y seguiremos pagando debido al retraso que han ido acumulando los sucesivos gobiernos en la construcción del almacén temporal centralizado de residuos radiactivos de alta actividad, que tenía que estar listo en el 2010. Y es que, a pesar de haberse determinado el emplazamiento de dicho almacén (se seleccionó en 2011 la localidad de Villar de Cañas (Cuenca)), el proyecto se encuentra actualmente paralizado.

Actualmente, aunque en España existe un almacén de residuos radiactivos de baja y media actividad (El Cabril (Córdoba)), y se estima que tenga capacidad para albergar los residuos producidos en el país hasta cerca de 2030, no existe ningún almacenamiento centralizado de residuos de alta actividad (los generados por las centrales de los que se producen unas 160 toneladas anuales), por lo que se almacenan temporalmente en piscinas situadas en las propias centrales.

Por tanto, estos residuos de alta actividad deben de ser trasladados a almacenamientos en otros países, lo que, como ya he dicho, nos cuesta unos 77.000 euros diarios.

Hoy por hoy, y aunque el gobierno de España aprobó por unanimidad, en 2004, el sexto Plan General de Residuos Radiactivos de España, que contemplaba la construcción de un almacén de residuos de alta actividad centralizado, que finalmente se determinó sería construido en la localidad conquense de Villar de Cañas, este proyecto se encuentra paralizado, por lo que según el calendario de desmantelamiento de las centrales actualmente en operación, los residuos de alta actividad de estas deberán ser enviados a almacenamientos en otros países, incrementando así el coste diario por su almacenamiento. Este es otro factor desfavorable a la construcción de nuevas centrales.

El Gobierno ha puesto en marcha el proceso para actualizar el Plan General de Residuos Radiactivos, la hoja de ruta a largo plazo sobre cómo gestionar los desechos, cómo desmantelar las centrales nucleares y cuánto va a costar hacerlo todo. La propuesta del Ministerio para la Transición Ecológica contempla dos alternativas sobre qué hacer con los residuos nucleares durante los próximos 60 años: mantener el proyecto de construir un solo cementerio nuclear centralizado o instalar siete almacenes por toda España, uno en cada una de las centrales nucleares del país.

En el caso de que finalmente se opte por levantar siete almacenes, el objetivo del Gobierno es que el almacén de Vandellós que serviría para repatriar los residuos ahora en Francia esté operativo en 2027, según se recoge en el borrador del Plan General de Residuos Radiactivos hecho público. Si la alternativa finalmente pasa por construir un solo cementerio nuclear central, el plan del Ejecutivo es que esté en funcionamiento en 2030. Desde el sector nuclear ese plazo se considera inviable y como las compañías energéticas auguran que como pronto podría operar en 2032.

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