Energía nuclear para enfriar el planeta

El peligro más importante que acecha a la humanidad es el calentamiento global. Para ser más precisos, y como hemos indicado en un reciente artículo, el peligro concierne al calentamiento de la atmósfera debido a la creciente acumulación de gases como el dióxido de carbono y el metano, principalmente. Hace unos años, el sociólogo Anthony Giddens ya nos avisaba de la carencia de una política sistemática de gestión de este peligro, el cual se mostraba diferente a los ya conocidos. Y es que el ‘efecto mariposa’ del calentamiento global se manifiesta en las más variadas formas de destrucción ambiental y hasta en la propia proliferación de enfermedades pandémicas. Es desalentador corroborar cómo los humanos rara vez confrontamos la solución de situaciones que no suponen un claro e inminente peligro. La capacidad de retrasar la recompensa en la decisión es un don auténticamente humano y que no existe en el caso de los simios, nuestros ancestros biológicos. Pero los caminos de la ciencia sí son escrutables.

La física del asunto es bien sencilla de entender: las moléculas de dióxido de carbono (CO2 , es decir, un átomo de carbono y dos de oxígeno) absorben radiación en un rango de longitudes de onda en el infrarrojo (en términos técnicos, desde 2.000 a 15.000 nanómetros). Ello las hace vibrar a frecuencias correspondientes al infrarrojo, que es calor. A causa de ello, las moléculas de dióxido de carbono y metano calientan la atmósfera. El lector se preguntará qué pasa con las moléculas de oxígeno y nitrógeno, que son las más abundantes en la atmósfera, y por qué ellas no calientan la atmósfera. La respuesta es sencilla: oxígeno y nitrógeno son sensibles sólo a la radiación ultravioleta (200 nanómetros y longitudes de onda más pequeñas), no ven el calor (la radiación infrarroja). Es decir, son transparentes, como un cristal; y la radiación infrarroja de la superficie de la Tierra simplemente se escapa. La energía y la longitud de onda son inversamente proporcionales debido a la ecuación de Planck-Einstein.

El hecho de que el CO2 atrape el calor es debido a su geometría especial. No hace falta que el lector se crea a pies juntillas lo que escribimos en estas líneas: puede hacer el experimento en casa. Coja dos botellas: una de agua con gas (que es CO2) y otra de agua normal y póngalas a la luz de una lámpara de calor. Use un termómetro infrarrojo de esos que se utilizan hoy en día para medir la fiebre debido a la pandemia y verá que la botella con CO2 se calienta mucho más que la de agua. Asombroso, ¿verdad? Recuérdese que el método científico es reproducible y basado en hechos, no en suposiciones u opiniones. El hecho de que la cantidad de CO2 sea sólo del 0,04% no es óbice para que domine la producción de calor. Estas pequeñas trazas son suficientes para atraparlo suficientemente.

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Pero prosigamos por la senda científica: ¿cómo podemos solventar este problema de recalentamiento? La opción es reducir la emisión de estos gases que son antropogénicos, es decir, son generados por la civilización humana y se han intensificado con el desarrollo del antropoceno tras la Segunda Guerra Mundial: ¿Lo estamos haciendo? La respuesta es NO, y todo apunta al agravamiento de un peligro que se hace inminente.

El primer gráfico de este enlace muestra que en los últimos 20 años las fuentes de producción energética que más han crecido han sido el carbón, el petróleo y el gas; es decir, las que emiten gases como el CO2. La tendencia es claramente negativa y destructiva. ¿Qué podemos hacer para invertirla?

Ante todo, debemos perseverar con el método científico y de atención a la evidencia disponible. Veamos los números. El mundo consume unos 200 petavatios por hora al año (o sea, un 2 seguido de 17 ceros). El vatio, ya se sabe, es una unidad de potencia (energía por unidad de tiempo). La energía es la capacidad para realizar trabajo y se mide en julios en el sistema estándar internacional (SI). Un vatio es un julio por cada segundo. Como ilustración práctica, se calcula que un hogar en la UE consume unos 5.000 kilovatios/hora cada año (es decir, un 5 seguido de seis ceros de vatios/hora). En los próximos años y decenios, China, India y África alcanzarán nuestros niveles de vida y necesidades de energía. Si se piensa que el mundo necesitará a partir del 2030 unos 1018 de vatios por hora al año (asumiendo que la tecnología hará más eficiente nuestro consumo energético mediante un mejor aislamiento en las casas, por ejemplo), se hace imperativo, por tanto, reducir a cero el consumo de petróleo, carbón y gas para parar las emisiones de gases de efecto invernadero.

No será posible conseguirlo sólo mediante fuentes de energía eólica o solar; vamos a necesitar de la energía nuclear. Así se sintetiza nuestro análisis normativo que sorprenderá a lectores que asocian lo nuclear con la destrucción de las experiencias de Hiroshima, Chernobyl o Fukushima. En el argumentario en contra pueden destacarse el alto coste de construcción de las plantas, la generación de residuos radiactivos, el impacto ambiental de la extracción y enriquecimiento de uranio y la dependencia del suministro de este elemento o del torio.

Entre las razones a favor pueden citarse el bajo coste operativo y de funcionamiento; la fiabilidad de las fuentes de energía, al no depender de factores climáticos externos; una estable y regular capacidad de producción; su baja contaminación y emisión casi nula de efectos invernadero y una disponibilidad mayor de suministro en comparación con el consumo de combustibles fósiles, cuyas fechas de agotamiento se calcula que podrían producirse en 2052 (petróleo), 2060 (gas) y 2088 (carbón). La fisión nuclear se calcula que es 8.000 veces más eficiente que la tradicional de los combustibles fósiles. Veamos en detalle algunos aspectos de los argumentos en favor y en contra…

Una planta nuclear grande puede generar cinco teravatios al año. Es decir, con 40.000 centrales nucleares distribuidas en todo el mundo se podrían cubrir las necesidades energéticas mundiales. ¿Cuántos paneles solares harían falta para conseguir el mismo efecto? Habría que cubrir la mitad de la superficie terrestre; o llenar todo el litoral marino de centrales eólicas. En España se consumen 250 teravatios/hora al año. Es decir, harían falta 50 centrales nucleares, equivalente al número de nuestras provincias, para satisfacer nuestras necesidades energéticas. El excelente libro del malogrado David MacKay ofrece una información general precisa de todos estos números y explica las necesidades energéticas globales.

En el imaginario de muchas personas está arraigado el temor entre lo nuclear y la destrucción masiva provocada con su utilización en la Segunda Guerra Mundial y en algunos accidentes de plantas nucleares. Estos últimos son irrisoriamente conmensurables con los que se producen cada vez menos invisiblemente, como son la destrucción de nuestros mares y continentes. En realidad, con el cambio climático nos estamos muriendo todos un poco, año tras año.

Va de suyo que no deberíamos simplemente usar tecnología antigua para construir los nuevos reactores nucleares. Ha habido considerables avances en el desarrollo de la tecnología nuclear. El mayor ha sido la puesta en marcha de las centrales nucleares de torio; por supuesto, con China a la cabeza, pero también India, lo cual es un interesante preámbulo de los tiempos que se avecinan. Los reactores de torio ofrecen varias ventajas: el material radiactivo que producen decae, es decir, deja de ser radiactivo en unos 100 años. La cantidad que generan es, además, 1.000 veces menor que la de una central nuclear de uranio. Los reactores de torio de sal fundida autogeneran su propio combustible. En general, se calcula que un kilogramo de torio produce tanta energía como 3,5 millones de kilogramos de carbón y sólo un 1% de los residuos radiactivos de los reactores de uranio. La extracción de torio es fácil y es mucho más abundante que el uranio.

No se deberían confundir las centrales nucleares de torio con el proyecto último de imitar el proceso nuclear del sol: la fusión de hidrógeno. Ésta presenta retos técnicos formidables y todavía no superados. El principal esfuerzo internacional está en el sur de Francia en el proyecto Iter. Las perspectivas en este campo son totalmente futuristas y no debiéramos esperar a esta fuente de energía para solucionar nuestros problemas, que han alcanzado una inminencia impostergable… Es cierto que la fusión de hidrógeno será limpia e infinita, pero aún no se ve su disponibilidad energética en un horizonte indeterminado.

Por supuesto, es una necesidad imperiosa seguir desarrollando las tecnologías solar y eólica. Las renovables son una prioridad en cualquier escenario de futuro. Además, deberíamos electrificar tanto los hogares como los vehículos terrestres (parece mucho más quimérico que los aviones de transporte de personas y carga puedan abandonar el petróleo como fuente de propulsión). Aquí, el hidrógeno podría ayudar. La electrificación de la sociedad es crucial. Recuérdese que la electricidad que se genera actualmente se usa o se tira: no hay almacenamiento. Por eso, los coches eléctricos podrían desempeñar un papel crucial como acumuladores de electricidad cuando, por ejemplo, están conectados a la red por la noche en casa y que luego usan. Pero recuérdese también que tanto eólica como solar no son tecnologías super-limpias. Por ejemplo, no sabemos qué hacer con las palas viejas de los molinos de viento. Ahora se tiran simplemente al vertedero.

Dados los argumentos a favor que hemos bosquejado en este artículo, ¿por qué algunos países no sólo no están construyendo más centrales nucleares, sino que las están abandonado (como Alemania)? La respuesta es más bien circunstancial, acientífica por sus tintes negacionistas y, sobre todo, por la conveniencia de acomodar al electorado que, equívocamente, hace sinónimos lo nuclear y la destrucción bélica. Conviene recordar que el lobby de los ecologistas extremos ‘tree-huggers’ se ha hecho cada vez más y más importante. Éste es el caso alemán donde, posiblemente, el sucesor de Angela Merkel (doctora en Física-Química) pudiera ser un líder del partido verde, una formación política cuya seña de identidad ha sido durante décadas la lucha contra la energía nuclear. Mientras tanto, la gran tecno-dictadura asiática, China, procede a marchas forzadas a construir centrales nucleares para deshacerse de su dependencia del carbón y petróleo. India le sigue a la zaga en segundo puesto. Es decir, los países en desarrollo y las potencias que dominarán la economía, y muy probablemente, el mundo a partir de 2020 se están descarbonizando a velocidad acelerada, y para ello apuestan fuertemente por la energía nuclear.

En el mundo desarrollado del hemisferio occidental seguimos cortejando a nuestros fantasmas del pasado, quizá sin considerar siquiera la posibilidad de que una organización privada de los ‘nuevos señores feudales tecnológicos’, al estilo de la maligna Spectre de la serie de películas de James Bond, pueda hacerse con el poder nuclear que propicia el neoliberalismo y capitalismo desregulados de matriz anglo-norteamericana para controlar a los nuevos siervos de la gleba y dominar el mundo. Nuestra posición está claramente contra la destrucción y apuesta por la conservación saludable de nuestra querida ‘Gaia’. Más que nunca, necesitamos en Europa una agenda pública que siga liderando las iniciativas para ser efectivos contra el calentamiento global. ¿Por qué no actuamos un poco como nuestros antecesores primates y reaccionamos antes de que la devastación ambiental nos doblegue?

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