Tenemos que hablar de energía nuclear. Y me refiero a hablar realmente, en una forma conciliadora y para avanzar, no gritándonos slogans. Las personas serias finalmente están hablando de la descarbonización de las economías nacionales para mediados del siglo, pero esa discusión debe ir acompañada de planes creíbles, y ningún plan puede considerarse creíble si no trata explícitamente la energía nuclear.

Si incluimos a la energía nuclear, ¿qué papel jugará en el sistema energético? ¿Cómo asegurar que las plantas sean asequibles, se construyan a tiempo y se ajusten al presupuesto? ¿Cómo las vamos a financiar? ¿Cuáles son sus supuestos sobre las nuevas tecnologías nucleares? ¿Y cuál es su plan a largo plazo para los residuos nucleares?

Si no incluímos a la energía nuclear, ¿cómo satisfacer las crecientes necesidades energéticas del mundo? No solo la demanda de electricidad actual, sino también la energía necesaria para electrificar el transporte, la calefacción y la industria. Y no solo cuando brilla el sol o sopla el viento, sino todo el día, todos los días, todas las semanas, todos los meses, todas las estaciones.

El Green New Deal, tal como lo propuso a principios de año la Representante Alexandria Ocasio-Cortez y el Senador Ed Markey, patrocinado además por 92 Representantes, 12 Senadores y docenas de posibles candidatos presidenciales demócratas, no dice nada sobre el tema nuclear. Eso no es creíble. ¿Sí o no? ¿Mantener las plantas existentes o cerrarlas? ¿Construir nuevas plantas o no? ¿Invertir en la próxima generación de tecnologías o no?

Así que hablemos sobre la energía nuclear. Antes de que lo hagamos, una advertencia: seas un activista antinuclear de toda la vida o el fanático más ferviente de la tecnología, esto podría ser incómodo. ¿Estamos listos?

La escala del desafío

Comencemos por recordarnos la escala y la urgencia del desafío de la descarbonización.

Como expliqué en mi artículo Dos ciclos económicos para prepararse para un mundo con bajas emisiones de carbono, el informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) de octubre del año pasado mostró que mantener la economía mundial en una trayectoria consistente con 2 ºC de calentamiento requiere una reducción del 20% en las emisiones para 2030, mientras que limitarla a un aumento de temperatura de 1,5 ºC requeriría una reducción del 45%. En este contexto, en los últimos 18 años, las emisiones globales de carbono del sector energético aumentaron en más del 40%.

El sector eléctrico es el mayor impulsor mundial de emisiones de carbono: es responsable del 42% del CO₂ y de probablemente una mayor proporción de metano fugitivo. Cualquier plan de reducción de emisiones para fines de la próxima década debe tener al sector eléctrico en su centro. No solo es la mayor fuente de emisiones, sino que también es la que tiene las soluciones de mercado más preparadas.

El sector eléctrico global generó más de 26.000 TWh en total en 2018. La energía nuclear proporcionó el 10%, según BloombergNEF. Los combustibles fósiles contribuyeron con un 63%, siendo el carbón la fuente más importante con un 37% y el gas la siguiente con un 23%. En conjunto, las fuentes renovables entregaron el 26%, pero su mayor contribuyente fue la hidroeléctrica, con un 16% del total. La energía eólica y solar representaron el 4,8% y el 2,2%, respectivamente, es decir un 7% entre las dos.

Se debe reconocer el siguiente mérito: proporcionar el 7% de la electricidad global es un logro extraordinario para la energía eólica y solar. Llegaron hasta ahí partiendo desde el comienzo del siglo, superando inmensas desventajas en los costos iniciales e impulsando una revisión casi completa de normas técnicas y estructuras de mercado, y lo hicieron frente al rechazo agresivo de los poderes establecidos.

Pero que nos entre en la cabeza: 20 años de crecimiento extraordinario y una inversión de U$S 3 billones, y la energía eólica y solar todavía producen solo el 7% de la potencia mundial y satisfacen solo el 3% de sus necesidades energéticas finales. Cuando se trata de cumplir con los objetivos de 2030 para descarbonizar el sistema energético global, eso no es un punto de partida muy convincente.

Si tu plan para ofrecer una reducción de emisiones del 20% o 45% en el sector eléctrico, con un objetivo de 2 ºC o 1,5 ºC de calentamiento respectivamente, es solo a través de la energía eólica y solar, suponiendo un nivel moderado de crecimiento económico, tendrías que agregar de dos a cuatro veces más capacidad en la próxima década de la que se ha agregado en total en las últimas dos décadas. El nuevo lanzamiento de BNEF New Energy Outlook 2019 muestra que, si bien podemos llegar al extremo inferior de ese rango, es altamente improbable que alcancemos el extremo superior del rango en la trayectoria actual.

Pero se pone peor. Como hemos visto, la electricidad es responsable de solo el 42% de las emisiones de todo el sistema de energía. Los caminos hacia la reducción de emisiones en la calefacción, el transporte y la industria también son a través de la electricidad, ya sea directamente, a través de la captura y almacenamiento de carbono (CCS) o a través de alguna versión de energía a gas. Si trasladás el objetivo de descarbonización del 20-45% para el sistema de energía total al sector eléctrico, encontrás que el mismo deberá reducir sus emisiones en un 30% o 90% para 2030 para cumplir los objetivos de 2 ºC o 1,5 ºC respectivamente. Eso significaría aumentar de 10 a 15 veces la capacidad instalada actual de energía eólica y solar.

Un momento, te dirás, no estamos teniendo en cuenta la eficiencia energética. De acuerdo. La Agencia Internacional de Energía (IEA) acaba de lanzar la Comisión Global para la Acción Urgente en Eficiencia Energética, en la que me complace servir. Digamos que nos va extraordinariamente bien, y el mundo reduce la intensidad de energía en un 25% adicional en comparación con hacer las cosas como siempre, en la próxima década, una tasa de mejora que nunca se ha demostrado durante un período sostenido en una economía importante en tiempos de paz. Aún necesitaría construir de cinco a diez veces la capacidad acumulada existente, de hecho, más que eso, dado que un aumento tan enorme y rápido en la capacidad solar y eólica probablemente estaría acompañado por un aumento en el nivel de reducción.

¿Estás proponiendo construir de 5 a 10 veces la capacidad acumulada global total de energía eólica y solar, en solo 11 años? Y ahora, ¿estás seguro de que quieres cerrar las centrales nucleares existentes al mismo tiempo?

La belleza de la energía nuclear

El año pasado, la planta de energía nuclear Isar-2 de EON en Baviera produjo 11,5 TWh de electricidad. Construida en 1988, es la segunda central nuclear más productiva del mundo. En comparación, las 6.100 turbinas eólicas de Dinamarca solo generaron 13,9 TWh. Sí, una central nuclear alemana bien administrada produjo un 83% de energía con cero emisiones de carbono en 2018, tanto como todas las turbinas eólicas de Dinamarca. Si la vida útil de Isar-2 se pudiera extender de manera segura a 60 años, seguiría produciendo enormes cantidades de electricidad sin carbono hasta 2048. Pero no, se debe cerrar en 2022 como parte de Energiewende.

Para 2018, la energía renovable contribuyó con un impresionante 36% de la energía entregada a los consumidores alemanes. Sin embargo, también contribuyó con el 34% de la potencia del Reino Unido. Mientras que el Reino Unido mantuvo su capacidad nuclear al mismo tiempo que agregaba recursos renovables y vio su intensidad de CO2 reducirse en más de la mitad a 222 gCO2/kWh, Alemania optó por cerrar sus centrales de energía nuclear, dejando una intensidad de emisiones de CO2 más del doble, a 490 gCO2/kWh. Si Alemania hubiera cerrado sus plantas de carbón, su sistema de energía podría estar ahora a algo más de 300 gCO2/kWh. El sistema de electricidad de Francia, con su dependencia del 72% de la energía nuclear, tiene una intensidad de emisiones de menos de 100 gCO2/kWh.

Esperar hasta 2038 para eliminar la potencia en base a carbón alemana, como lo propuso la Comisión del Carbón el año pasado, simplemente no es consistente con una trayectoria de calentamiento de 2 C°. Me doy cuenta de que no hay ánimo en Alemania para volver a poner en el tapete el cierre de sus centrales nucleares. Eso no es más que una tragedia climática y los activistas antinucleares alemanes serán comparados en la historia como los promotores de combustibles fósiles. Incluso si las siete plantas nucleares alemanas restantes no pueden salvarse, es vital que otros países no sigan el ejemplo de Alemania y cierren las centrales nucleares existentes, de alto rendimiento y seguras.

¿Dije seguras? Sí, seguras, porque a partir de cualquier medida objetiva, la energía nuclear es una de las tecnologías energéticas más seguras. En un estudio de 2016, se estimó que la energía del carbón mataba a 224 personas, considerando accidentes de minería y carreteras, y contaminación del aire y del agua, por cada TWh producido, más de 2.000 veces más que la energía solar, eólica y nuclear.

Por lo general, en este punto de la discusión, la gente antinuclear interviene para explicar que la energía nuclear es inasequible. Pero eso simplemente no es así para las plantas existentes, muchas de las cuales están totalmente depreciadas. El año pasado, el Instituto de Energía Nuclear de EEUU estimó el costo promedio de la energía del parque nuclear existente en los EEUU en 33,50 por U$S/MWh. La AIE acaba de publicar un informe titulado Energía nuclear en un sistema de energía limpia, en el que estima que incluso si agrega los costos de aprobar una revisión profunda de seguridad cada diez años y cualquier actualización necesaria, el costo de energía resultante solo sería de 40-55 U$S/MWh. Esto es, sencillamente, una excelente oferta para grandes volúmenes de energía despachable, con cero emisiones de carbono.

¿Qué pasa con el desmantelamiento?

Las 452 plantas nucleares existentes en el mundo representan una enorme responsabilidad de desmantelamiento. El gobierno del Reino Unido estima que gastará 234.000 millones de libras (297.000 millones de dólares) en términos nominales durante los próximos 120 años para desmantelar plantas nucleares antiguas y limpiar 17 sitios, es decir, 121.000 millones de libras (154.000 millones de dólares) en el dinero al día de hoy. El 75% de eso se destina a una sola ubicación, Sellafield, lugar de trabajo pionero e indocumentado en la industria de la energía nuclear y las armas nucleares. Sacando Sellafield, da un costo estimado de cierre de servicio de 29.800 millones de libras para los 16 sitios restantes, o 1.900 millones de libras por sitio.

Alemania ha provisionado 38.000 millones de euros para el desmantelamiento de 17 reactores, 2.200 millones de euros por reactor, una cifra similar. Sin embargo, Francia estima que sus costos de desmantelamiento son un orden de magnitud más bajo, de solo 300 millones de euros por GW. EDF ha provisionado solo 23.000 millones de euros para retirar sus 58 reactores existentes, un número que muchos comentaristas consideran que no es creíble. Es casi imposible adivinar cuáles serían las responsabilidades de desmantelamiento nuclear en India, Rusia o China.

Dada la escala de estos costos, y el fracaso casi universal de los gobiernos para proveerlos, ¿seguramente deberíamos deshacernos de la energía nuclear lo más rápido posible? No, no, no, exactamente lo contrario! Embárquese en la clausura acelerada, y no solo pierde muchos TWh de electricidad limpia, sino que también crea un sumidero de dinero, absorbiendo cientos de miles de millones de dólares mejor gastados en eficiencia energética, electrificación y capacidad de generación nueva y limpia.

Finalmente, tenemos que hablar de residuos nucleares. Es un problema perverso y emotivo, pero mantengámoslo en perspectiva. La industria nuclear global, que debemos recordar también incluye pruebas médicas, industriales, tratamiento de alimentos y otros usos, produce 34.000 m³ de desechos de alto nivel por año. Podría encajar en un edificio de dos pisos del tamaño de un solo campo de fútbol. Unos 50 años de los desechos nucleares de alto nivel del mundo cabrían en la Gigafactory One original de Tesla en Nevada.

A pesar de eso, dejar el material radioactivo con una vida media de decenas de miles de años para que las generaciones futuras puedan manejarlo simplemente parece… equivocado. Pero permítanme decirles lo que también está mal, y eso está dejando a las generaciones futuras desprovistas de millones de especies extintas porque durante algunas décadas fuimos demasiado aprensivos para tolerar las tecnologías (la ingeniería genética pertenece a la misma categoría que la energía nuclear) que podría reducir enormemente nuestro impacto en el sistema planetario.

No confunda el caso de la nuclear existente con el caso de la nueva construcción

A esta altura, debería ser obvio que para tener alguna esperanza de permanecer en una vía de calentamiento de 2 C°, y mucho menos en una vía de 1,5 C°, tenemos que mantener en funcionamiento la mayor cantidad posible de las centrales nucleares existentes y prolongar sus vidas durante todo el tiempo posible.

Sin embargo, es perfectamente posible y lógico que sea una muy buena idea mantener las centrales nucleares actuales, y una muy mala idea construir nuevas basadas en la misma tecnología.

La última vez que escribí en profundidad sobre la energía nuclear en octubre de 2014 fue en una pieza titulada Energía nuclear, el extremo delgado de una cuña defectuosa. Tres años antes, la industria había visto su narrativa cuidadosamente construida de un renacimiento nuclear devuelto al punto de partida, similar al juego de serpientes y escaleras que representó Fukushima. Para el 2014, nuevamente estaba empezando a subir de nuevo. Desde entonces, sin embargo, el sector ha hecho exactamente lo contrario de demostrar que se puede confiar en la gestión de proyectos de nueva construcción de forma competente.

Las dos nuevas unidades AP1000 de Westinghouse en la planta de VC Summer en Carolina del Sur, inicialmente presupuestadas para costar U$S 11.500 millones y comenzar a operar en 2017, fueron abandonadas, pero no antes sin gastar U$S 9.000 millones para que quedaran a mitad del camino. Las dos unidades en Plant Vogtle en Georgia también debían comenzar a operar en 2017 a un costo de U$S 14.700 millones. En el momento de redactar este documento, su fecha de puesta en servicio prevista se acerca al final de 2022 y los costos esperados superan los U$S 27.000 millones. El fracaso de estos dos proyectos causó la quiebra de Westinghouse y casi derribó a su propietario, Toshiba Corporation.

Las cosas no son mejores en Europa. EDF prometió completar la planta de EPR Olkiluoto de 1,6 GW en Finlandia para el año 2010 por un costo de U$S 3.500 millones. Ahora parece que cuesta alrededor de U$S 10.000 millones y comienza a operar en 2020. La planta de Flamanville, en el propio patio trasero de EDF, originalmente tenía un costo de U$S 3.800 millones y se completaría en 2012. Eso fue antes de que se descubrieran fallas en el recipiente del reactor, lo que impulsó los costos hasta U$S 12.600 millones y retrasó la puesta en servicio hasta este año. Ahora se han encontrado más fallas en los tubos de vapor del reactor y el mes pasado, el regulador de seguridad nuclear francés rechazó la solicitud de EDF de comenzar las operaciones primero y reparar los tubos más tarde. El proyecto insignia de EDF no se pondrá en marcha antes de finales de 2022 y sus costos eventuales aún son inciertos.

En el Reino Unido, el proyecto Hinkley C, que el antiguo director general de EDF prometió que serviría para cocinaría pavos británicos para la navidad de 2007, ahora parece que entrará en servicio en 2027. Los británicos obtendrían energía a 92,50 £/MWh en 2012, con garantía de 35 años: 106,40 £/MWh (134 U$S/MWh) al dinero de hoy. El Tesoro del Reino Unido incluso otorgó una garantía de préstamo de hasta £ 17.000 millones para costos de construcción.

Si bien Hinkley C costará “solo” £ 20.300 millones (U$S 25.700 millones) para construir 3,2 GW de capacidad, el costo total de la electricidad producida durante su período de precio garantizado de 35 años será de más de £ 100.000 millones (U$S 126.000 millones). La Oficina Nacional de Auditoría del Reino Unido estima que la porción del subsidio es de poco menos de £ 30.000 millones (U$S 38 mil millones).

Que alguien, por favor, me dé un subsidio de £ 30.000 millones y podría entregar 3,2 GW de mejoras de eficiencia entre los usuarios de energía del Reino Unido o podría construir suficientes parques eólicos en tierra o en alta mar, junto con las interconexiones requeridas, para entregar 3,2 GW de energía despachable al Reino Unido o 3,2 GW de capacidad de gas natural, equipados con captura y almacenamiento de carbono; o 3,2 GW de energía solar térmica despachable en el norte de África, con un cable de corriente continua submarina de alto voltaje. Demonios, ¡probablemente podría construir los cuatro!

A los ecomodernistas les encanta señalar los bajos precios que disfrutan los usuarios de la energía nuclear de carbono cero de Francia. Lo que no mencionan es el hecho de que EDF no puede satisfacer sus próximas necesidades de financiamiento. Ahora se trata de si el gobierno francés rescatará a EDF o simplemente lo nacionalizará. Y eso ya sucedió después de que el estado tuvo que intervenir y recapitalizar el fallido buque insignia de la tecnología nuclear francesa, Areva (ahora Framatome), en 2016.

También proclaman que las energías renovables aumentan los precios de la energía, señalando a Alemania como evidencia. Pero la experiencia de Alemania fue única, y se cometieron grandes errores. Como hemos visto, Alemania cerró sus centrales nucleares existentes y perdió toda su producción barata; pagó en exceso para ser un pionero de la energía renovable; también colocó el costo total de Energiewende en los consumidores minoristas de energía; y luego agregó nuevos impuestos sociales a sus facturas de servicios públicos. Más importante aún, en los últimos seis años, a medida que la penetración de las energías renovables en Alemania siguió aumentando, los precios minoristas de la electricidad comenzaron a retroceder.

¿Qué pasa con Asia? Unos años después de que se adjudicara el contrato de U$S 18.600 millones para construir el proyecto Barakah de 5,5 GW en los Emiratos Arabes Unidos. al ofertar un poco más de la mitad del precio de Areva, Corea del Sur fue considerada como la niña bonita del renacimiento nuclear. Luego resultó que la razón por la que su diseño insignia APR1400 era tan barato era que era ligero en cuanto a características de seguridad y dependía de componentes no certificados.

Ocho de las 10 nuevas plantas nucleares más recientes puestas en marcha están situadas en China. Pero incluso en China, donde las plantas se están construyendo tan rápido como su cadena de suministro puede administrar, la energía nuclear está siendo superada por la generación renovable por un factor de dos a uno. El país acaba de levantar una moratoria de tres años para los nuevos permisos de construcción. Recientemente celebró la puesta en servicio del primer reactor presurizado europeo, o EPR, en Taishen, siete años más tarde y U$S 8.000 millones por encima del presupuesto.

Los últimos cinco años han visto un promedio de solo 7,5 GW de nueva capacidad nuclear agregada globalmente. Solo hay 54 plantas nucleares actualmente en construcción, cerca de un mínimo de 10 años. La conclusión es que esta no es una industria en la que se pueda confiar en el futuro de la economía mundial y la salud del planeta.

La energía nuclear está muerta, ¡viva el pequeño reactor nuclear!

Si bien la generación actual de tecnología de energía nuclear centralizada y masiva no es económica, los reactores modulares pequeños (SMR por sus siglas en ingles) aún parecen prometedores. Pero en 2015, el think tank Third Way enumeró más de 50 proyectos de SMR solo en los EEUU. ¿Seguramente ha llegado el momento de concentrar los recursos en la media docena más prometedora, acelerar su licencia y comenzar a construir? Es probable que cada diseño requiera varios miles de millones de dólares para llevarlo a la producción en serie. Solo si lo gastamos sabremos si pueden cumplir sus promesas embriagadoras.

Fabricadas en serie, las SMR ofrecen la esperanza de una energía de menor costo (sus proponentes arrojan cifras como 45 U$S/MWh para proyectos de generaciones posteriores) se pueden diseñar para que estén a salvo; y un banco de plantas más pequeñas podría encontrar que es más fácil seguir y seguir la carga que una sola planta grande (aunque la capacidad de las grandes centrales nucleares para seguir y cargar es mayor de lo que podría pensar, como Jesse Jenkins, recientemente nombrada profesora asistente de sistemas de energía ingeniería en el Centro Andlinger de Princeton, muestra aquí).

A pesar de todas sus promesas, sin embargo, el progreso en llevar las SMR al mercado ha sido lento. En el mundo occidental, la empresa más cercana a construir su primera planta es NuScale Power, con un diseño de agua presurizada que proporciona 60 MW de potencia eléctrica o 200 MW de potencia térmica. Su tecnología se encuentra actualmente en proceso de revisión de certificación de diseño por parte de la Comisión Reguladora Nuclear de los EE.UU y se planea una primera planta de 12 módulos para el sitio del Laboratorio Nacional de Idaho, pero no hasta “mediados de la década de 2020”.

Canadá, con 19 plantas nucleares operativas y una cadena de suministro nuclear basada en su antiguo diseño doméstico de agua pesada presurizada “Candu”, está dispuesto a no quedarse atrás. En noviembre de 2017, el Reactor Integral de Sal Fundida de Terrestrial Energy, diseñado para entregar 400 MW de potencia térmica o 190 MW de potencia eléctrica, completó la primera fase de la revisión reglamentaria previa a la licencia de la Comisión Canadiense de Seguridad Nuclear. Pero incluso Terrestrial Power solo espera entregar su primer SMR operativo “a fines de 2020”.

China ha comenzado la aprobación regulatoria final de su diseño ACP100 de 125 MWe, con la puesta en marcha de la primera unidad destinada para 2025. Argentina continúa trabajando hacia la finalización de su primer reactor Carem de 25 MW el próximo año. Sin embargo, el país que parece estar bien en la delantera en la carrera de SMR es Rusia. Rosatom produjo recientemente tres rompehielos de propulsión nuclear y actualmente está equipando la Akademik Lomonosov, la primera central de energía nuclear flotante diseñada a la medida del mundo, que puede ser remolcada a cualquier ubicación que requiera 70 MW de potencia y hasta 300 MW de calor. Centrales nucleares flotantes: ¿qué podría salir mal?

Finalmente, la fusión nuclear. La broma dice que la fusión es de 25 años en el futuro, y siempre lo será. Pero el progreso se ha acelerado recientemente, y deberíamos invertir mucho dinero en su investigación y desarrollo. No solo en el grandioso proyecto multinacional ITER en Cadarache, Francia, que ahora promete el primer plasma en 2026, siete años tarde y U$S 17.000 millones por encima del presupuesto, sino en tecnologías modulares, donde una docena de empresas de nueva creación han recaudado más de U$S 1.000 millones.

Incluso deberíamos poner dólares de investigación en reacciones nucleares de baja energía (LENR, ya que la fusión fría ha sido rebautizada). Recientemente, Google Research otorgó U$S 10 millones a un equipo de múltiples instituciones, dirigido por Thomas Schenkel, director interino de la División de Tecnología de Aceleradores y Física Aplicada en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, para aplicar el rigor científico a un sector que ha sido dominado por delincuentes, chantas y entusiastas desde el fiasco de Fleischmann Pons en 1989. Si bien los participantes del estudio no encontraron evidencia de generación de energía neta, sí observaron fenómenos que la teoría actual no podía explicar.

Serías un tonto si pensaras que la fusión generará un solo MWh caliente (o frío) antes de 2030, momento en el que deberíamos haber entregado esa reducción del 20-45% en las emisiones, pero sería tan tonto como para no apoyarlo soportando el gasto de una parte de un presupuesto ampliado de investigación destinado a estos tipos de tecnologías.

En conclusión

Entonces, ahí lo tienen. Mi opinión sobre el debate nuclear: el viento y la energía solar por sí solos no pueden proporcionar suficiente energía de cero emisiones de carbono para descarbonizar la economía a corto plazo; la abrumadora prioridad es mantener operativas las plantas nucleares existentes; cuando se trata de nuevas plantas, la generación actual de diseños de plantas no lo hará por razones económicas; y por el bien de todos, tomemos en serio el desarrollo de SMR y la investigación de la generación de tecnologías nucleares que incluso podrían seguirlas.

Michael Liebreich es fundador y colaborador principal de BloombergNEF. Es miembro de la junta de Transport for London, y asesor de Shell New Energies.

Traducida por Ovidio Holzer y Andrés Schwarz

Fuente:

https://about.bnef.com/blog/liebreich-need-talk-nuclear-power/?utm_medium=Newsletter&utm_campaign=BNEF&utm_source=Email&utm_content=wirjuly3&mpam=21051&bbgsum=DG-EM-07-19-M21051&elqTrackId=0377825ca8ca476c8a3e0b260328cd6a&elq=f8bd89b1188f499dabd24e6999123b2a&elqaid=19870&elqat=1&elqCampaignId=11041