30 diciembre 2005

Los Simpson, Jane Fonda y Meryl Streep contra la energía nuclear

La vista del pueblo de Springfield aparece dominada por la central nuclear donde trabaja Homer Simpson, de aspecto inquietante sobre todo por sus gigantescas torres de refrigeración. A pesar de su enorme tamaño, estas torres son completamente inofensivas. Los humos que salen de ellas son simple vapor de agua no contaminante; su función es la de enfriar, con agua de un rio o directamente con aire atmosférico, el vapor que ha pasado por el reactor nuclear para que pueda repetir su ciclo, volver a entrar frio en el reactor, calentarse, y mover una turbina que producirá electricidad. Su tamaño es enorme, y mayor en la base que en la parte superior, para que el aire circule enfriando el agua (igual que una chimenea funciona mejor cuanto más alta y cuanto más se reduzca su sección de abajo a arriba).

Naturalmente, que estas torres de apariencia tan siniestra (y que también existen en centrales térmicas no nucleares) sean inofensivas, no significa que la energía nuclear no sea peligrosa. No contamina el aire atmosférico, por lo que cuando comenzó a usarse se vendió como una energía "limpia" en comparación con los gases tóxicos producidos en las centrales que obtienen electricidad a partir de la quema de carbón o petróleo, pero el proceso que tiene lugar en un reactor nuclear es en realidad una explosión atómica controlada. Si por fallos de seguridad la reacción en cadena no consiguiera pararse, la catástrofe sería muy superior a la de Chernobyl, que no fue más que una "simple" fuga de material radiactivo cuyas consecuencias, ya de por sí muy graves, conocemos todos.

Y por si fuera poco, aun cuando el proceso tenga lugar en condiciones "seguras", queda el problema de qué hacer con los residuos radiactivos que se originan en la reacción, unos residuos que hay que encerrar a cal y canto porque emiten durante cientos o a veces miles de años radiaciones dañinas para todos los seres vivos .... Los "cementerios nucleares" donde se guardan ya están llegando al límite de su capacidad.

Meryl Streep, Kurt Russell y Cher protagonizaron en 1983 Silkwood, un drama sobre una trabajadora de una central nuclear muerta en extrañas circunstancias tras haber denunciado irregularidades en la seguridad de la central donde trabajaba. También Jane Fonda, Michael Douglas y Jack Lemmon denunciaron los peligros de la energía atómica en El sindrome de China (1977), un film más didáctico, pero también más plano y pobre dramáticamente.

Actualmente, las películas sobre energía nuclear han pasado de moda porque ha pasado de moda la misma energía nuclear: hace ya tiempo que no se construyen nuevas centrales en la gran mayoría de países del mundo: en su lugar se investigan energías alternativas más ecológicas (eólica, solar, etc), que por ahora todavía no están lo suficientemente desarrolladas como para poder cerrar todas las nucleares que aun existen en activo (cinco de ellas en España, por cierto), aunque pocos dudan que el cierre es el destino de estas centrales a corto o medio plazo. La energía nuclear fue, sin duda, el fracaso a mayor escala de la ingeniería del siglo XX.

6 comentarios:

Anónimo dijo...

¿Podría explicarme en qué consiste la tan cacareada fisión o la fusión fría, que algunos dicen que es el camino hacia la total supremacía de lo nuclear?

Eso sí, toda la geopolítica de las guerras por el petróleo hace que la energía nuclear no me parezca, ni mucho menos, la más criticable.

Magnífico blog, por cierto.

jalop dijo...

Muy buena pregunta. En los reactores nucleares actuales tienen lugar reacciones de fisión nuclear, en las que un átomo grande y pesado (uranio por lo general) se rompe en dos más pequeños liberando una gran cantidad de energía.

El proceso contrario, que dos átomos pequeños se unan para formar uno grande, se llama fusión nuclear y también es muy energético, de hecho es el que tiene lugar dentro del sol (el hidrógeno solar se transforma en helio) y es el proceso que convierte al sol en fuente de energía, así que la vida en la tierra se debe a la energía nuclear.

Estas reacciones de fusión no originan residuos radiactivos, así que si pudiéramos tener una central nuclear de fusión, podríamos producir electricidad a gran escala con un daño medioambiental mínimo.

El problema es que este proceso se produce a temperaturas altísimas que ningún material de los conocidos hasta ahora puede soportar. La solución sería la famosa fusión fría, es decir conseguir la reacción nuclear de fusión a temperaturas normales. Parece casi imposible pero algunos investigadores trabajan en ello. Si alguno lo logra ,desde luego tiene el premio Nobel asegurado ... Saludos

David dijo...

Siempre que leo sobre energía atómica no puedo evitar recordar ese cuento de Isaac Asimov. "Asnos estúpidos" ;)

Anónimo dijo...

Cometes varios errores, lo cual no es muy propio, dado el objeto de tu blog.

Una ventaja de las torres de refrigeración es que pierden muy poca agua. A pesar de que el penacho de vapor es muy visible, el vapor es casi 1000 veces menos denso, y la cantidad perdida es tan sólo de un 1 o un 2 %.

Eso quiere decir que no se necesita ningún río para reponerla, y el agua circula prácticamente en ciclo cerrado. Por tanto, tampoco existe ningún río cuya temperatura alterar.

De hecho, las torres siempre se han usado más en secano. La situación a la que te refieres es cuando, en vez de una torre, se refrigera con un cambiador de agua en circuito abierto. Entonces sí necesitas un río, cuya temperatura sí puede resultar alterada. Pero desde hace ya tiempo, en España sólo es posible construir una central así en la costa, con agua de mar en cantidad suficiente para no calentarla mucho. Cualquier central de interior debe usar torres.

Otro error es el volumen. Una torre de refrigeración clásica es tan grande porque necesita mucha altura para que el aire (que es lo que enfría y hace evaporar el agua) circule por diferencia de densidades, como en una chimenea. En realidad, casi todo el volumen que se ve está hueco y el cambiador en si apenas mide unos metros de alto.

jalop dijo...

Hay dos tipos de torres de refrigeración, las secas, que enfrían por aire, y las húmedas, que enfrían por agua. Es cierto que debería haber hablado de los dos tipos y no sólo de las húmedas, y he corregido eso, pero tampoco me consta que todas las torres de centrales que hay en España sean secas, es posible porque ninguna está situada en las zonas húmedas del país, pero no tengo esa información. Si tienes datos sobre eso me encantaría que los compartieras con nosotros, y lo mismo respecto al porcentaje de volumen hueco y a lo que ocupa el intercambiador de calor.

Entendiste mal lo del agua del río, hablé de que es necesaria (en el caso de las torres húmedas), para enfriar el agua del reactor para que pueda repetir su ciclo, no dije que su función fuera el reponer las pérdidas de agua, que efectivamente son pequeñas porque se trata de un ciclo cerrado. Saludos

Anónimo dijo...

Hmm, veamos...

Lo que se trata de refrigerar en una central térmica/nuclear es el vapor que sale de la turbina, al que se le quita calor para condensarlo y volver a convertirlo en agua. Hay tres métodos:

1) Un condensador con agua en circuito abierto.
2) Un condensador con agua en circuito (casi) cerrado, refrigerada a su vez por aire en una torre de refrigeración (lo que tú llamas "torre húmeda").
3) Un condensador con aire o aerocondensador (lo que tú llamas "torre seca").

También puedes tener un condensador con agua en circuito completamente cerrado refrigerada por aire en un cambiador,pero entonces no se gana nada respecto al aerocondensador (método 3), y la instalación es más cara.

El problema es que se necesita un huevo de energía para condensar el vapor, lo cual quiere decir que, o gastas mucha agua, o la calientas mucho, o ambas cosas. Por ejemplo un grupo de 350 MW (tamaño medio, normal en térmicas españolas) necesita calentar 35000 m3/h (sí, treita y cinco mil metros cúbicos por hora) de agua con un salto térmico bajo, de 3-5 oC.

Por ello, el método 1 ya no lo autorizan en centrales de interior (ríos y embalses), por motivo medioambiental. Sólo se permite en centrales costeras, donde usas agua de mar en gran cantidad y se puede dispersar la perturbación térmica. Esto es cierto para instalaciones NUEVAS. Naturalmente, antes no era así, y de hecho todavía quedan centrales de interior (alguna de ellas grande) con agua en circuito abierto.

El método 2 tiene la ventaja de que refrigera casi tanto y gasta mucha menos agua. El agua que hay que reponer se reduce a las pérdidas de vapor de la torre y a la purga de limpieza del circuito, y en total es del orden de apenas un 1-2 % del caudal circulante. Como el resto del circuito es similar, esta cifra también representa lo que te ahorras respecto del circuito abierto. (En realidad la eficiencia es algo menor, porque el agua de ríos, embalses y mares siempre se mantiene más fría en promedio que el aire ambiente, lo que compensa el efecto evaporativo de la torre.) El método 2 ha sido el preferido para todo tipo de centrales y es el mayoritario en las españolas.

El método 3 gasta cero de agua, pero tiene la desventaja de que refrigera mucho menos, lo que afecta al rendimiento de la central. Por eso, antes sólo se utilizaba en secano casi desértico, sitios donde era muy dificil o muy caro obtener agua. Algunas centrales antiguas de carbón cercanas a las minas son de este tipo.

Aún así, el agua que necesita una torre no es despreciable. (Por ejemplo, para 350 MW, un 1% de 35000 son 350 m3/h, lo cual deja de ser enorme pero tampoco es moco de pavo.) En los tiempos "medioambientalistas" que corren, eso todavía puede suponer un buen obstáculo, que aunque no haga el proyecto imposible, sí lo retrase bastante, porque tarden mucho en otorgar la concesión de agua. Por ello, últimamente está volviendo el aerocondensador, y varias de las nuevas centrales de ciclo combinado que se están poniendo ahora lo incorporan. (En ese caso, el tamaño típico de grupo son 400 MW, pero sólo 1/3 es de turbina de vapor; los otros 2/3 son de turbina de gas, que no necesita refrigeración. Es decir, hablamos de turbinas de unos 130 MW unitarios, no de 350-400. Otra cosa es que el rendimiento de un ciclo combinado es mucho mayor que el de una central tradicional, por lo cual importa menos el efecto negativo de un aerocondensador.)

En cualquier caso, cualquier central con cualquier circuito de refrigeración necesita reponer las pérdidas de agua del ciclo de vapor. Estas se limitan lo máximo posible porque es agua con un tratamiento muy caro, pero siempre hay una cantidad mínima necesaria para purgas de limpieza. En la práctica, hablamos de cantidades mucho más pequeñas, típicamente de 0.5 % del vapor principal, o unos 5 m3/h para un grupo de 350 MW (1000 t/h de vapor en turbina).

En cuanto al tamaño de las torres de tiro natural, ahora mismo no tengo datos a mano, pero el asunto es más o menos así. La torre mide de alto, según tamaños, 50 - 100 m. El cambiador (que es un relleno poroso sobre el que se rocía el agua) apenas llega a un 10 % de eso, es decir, unas decenas de metros como mucho. De todas formas, si tienes una buena foto o visitas una central, lo puedes apreciar directamente. Hay una escalerilla por la que se accede a la parte superior de los aspersores para mantenimiento, que es bien visible en el lateral de la torre, tirando hacia la parte inferior. Por encima de la escalerilla no hay nada, tan sólo la superficie del hormigón pretensado. Eso es porque no hay nada dentro a lo que acceder: todo ese espacio está hueco.

Un saludo,

Cristóbal Cortés