BITÁCORA

Alternativas energéticas y la búsqueda de la eficiencia.

Chernobyl, 3-Mile Island, Fukushima, Tres eventos bastante desafortunados que han hecho que un porcentaje de la sociedad se pronuncie en total desacuerdo con el uso de la energía nuclear.
Estos eventos tienen algo en común: el error humano.

La Isla de Tres Millas (1979) se vio afectada cuando una falla dejó sin energía al circuito secundario de alimentación, causando que el calor del sistema primario se acumulara, apagando la turbina y el reactor; el calor siguió acumulándose, se abrió una válvula para liberar la presión, ésta debía cerrarse al disminuir la presión, pero un defecto hizo que no se cerrara bien, aunque los sensores decían que estaba adecuadamente cerrada. El error fue el cómo se detectaba este cierre.

Chernobyl (1986) es un caso en el que se sumaron diversos factores, un procedimiento planeado se vió retrasado por tener que compensar por otra planta que falló, y el procedimiento fue llevado a cabo por personal no calificado para ello, que no supo cómo reaccionar.

Fukushima (2011) ocurrió tras un fuerte terremoto causado por un tsunami,  interrumpiendo el funcionamiento normal de la planta. La planta contaba con un sistema de motores Diesel que debían bombear agua para enfriar el reactor que se encontraba en el punto equivocado, pues el tsunami los había cubierto de agua, impidiendo que iniciaran su funcionamiento. El error fue la posición de dichos motores: de haber estado en la parte superior de las torres de enfriamiento, el agua no los habría cubierto.

Una enorme cantidad de personas se han volcado a apoyar el desarrollo de la energía eólica, en su forma tradicional de molinos gigantescos en zonas rurales presentan el inconveniente de afectar a la fauna, en particular a las aves migratorias que muchas veces ven su población mermada, pues llegan a ser golpeadas por los molinos.

El reciente clima de tensión propiciado por Corea del Norte hace evidente cierta desventaja de los reactores nucleares: su capacidad de producir material fisionable para armas al usar uranio, esta misma propiedad hace que el Torio no explote a pesar de tener una serie de características que lo hacen mucho más atractivo desde el punto de vista civil.

Quitando los factores bélicos de la energía nuclear queda el factor ecológico: el Torio tiene la propiedad de dejar residuos peligrosos que duran mucho menos que el Uranio. Pero como fuente energética los desechos industriales que se generan son pocos cuando los comparamos con los combustibles fósiles, los residuos pueden considerarse un recurso, y no son particularmente difíciles de manipular en relación con otros desperdicios tóxicos industriales, siendo el problema el desecho de alto nivel, que usualmente es el resultado de la acumulación de un volumen suficiente que debe ser trasladado a un depósito adecuadamente diseñado; estos depósitos ven interferencia de naturaleza ideológica en su construcción (algunos temen que sus contenidos se utilicen en terrorismo), sin embargo hay que remarcar que todo desecho tóxico debe manejarse con cuidado, no sólo los residuos nucleares contaminan.

El siguiente paso a desarrollar es la fusión nuclear: unir dos átomos para formar un átomo más grande, lo cual libera una cantidad gigantesca de energía, es la misma que recibimos del sol, que la ha mantenido por casi la tercera parte de la vida del universo. Una forma de aprovechar esta energía consiste en insertar dos micro-esferas de 1 mm de diámetro que en su interior tienen dos isótopos de Hidrógeno que sirven para obtener Helio. Para lograr esto se requiere una energía enorme que mantenga los isotopos en un espacio confinado y los caliente tanto que los electrones pierdan adherencia y los núcleos queden expuestos, e incluso la fuerza de repulsión de los protones de ambos núcleos sea superada; al fusionarse, la energía liberada es absorbida por una masa de litio que al calentarse se derrite y luego pasa por una masa de agua que lo enfría, esta agua se evapora y hace girar turbinas. Sin embargo este método es extremadamente costoso, alejándolo de su implementación.

También está la fusión en frío que busca unir dos núcleos sin tener que recurrir al complicado proceso de calentamiento descrito, pero todo experimento que se ha hecho y declarado exitoso ha resultado irrepetible o falso.

La fusión es el método aparentemente ideal: los recursos necesarios son mínimos y aparentemente ilimitados, el hidrógeno se puede obtener del agua, misma que cubre gran parte del planeta, y los residuos son inertes, el Helio no reacciona químicamente. La cantidad de energía obtenida es inmensa, por lo que el costo de energía por Kw/h se reduciría a los costos de manutención de las instalaciones eléctricas utilizadas para destruirla.

El sol provee una cantidad enorme de energía, un punto diminuto como la Tierra recibe tanta energía como necesitamos, sin embargo solo las plantas han logrado utilizarla de manera eficiente, nosotros distamos de alcanzar suficiente energía para desquitar adecuadamente las todavía muy caras celdas eléctricas o los muy escasos y ruidosos generadores Stirling, ambos métodos ven su eficiencia y potencial disminuido en condiciones donde la incidencia solar es menor o nula; hay tecnologías para aumentar la eficiencia de las celdas, algunas usan lentes microscópicos que concentran más luz solar en un solo punto, otras involucran agregar una cantidad de algún elemento de las tierras raras para aumentar su eficiencia considerablemente, pero aún manteniendo una distancia con respecto a las plantas.

Los generadores tipo Stirling utilizan materiales bastante económicos y abundantes – básicamente los mismos que se utilizan en la elaboración de un sartén – con la diferencia de requerir Hidrógeno (un gas violentamente explosivo) utilizado en estos motores por tener uno de los mayores coeficientes de dilatación térmica. Han demostrado ser bastante eficientes, sin embargo son ruidosos, obligando a ponerlos en zonas remotas, mientras que las celdas solares pueden ubicarse básicamente en cualquier punto.

La basura produce metano, y algunos países optan por quemarla; adecuadamente separada (una batalla aún sin resolver), podemos utilizar la descomposición de la materia orgánica para obtener metano, el cual tiene un efecto invernadero mucho mayor al del CO2 liberado tras su combustión.

Algunos residuos peligrosos como plásticos y aceites pueden ser quemados y pasados por diversas tecnologías para atrapar y contener algunas sustancias tóxicas y controlar más la cantidad de reciclado, reduciendo a un mínimo el desperdicio y material sin reciclar.

En sí, las opciones las tenemos a poco tiempo de nosotros, hay varias, y tienen que pelear contra las demás para hacerse notar, y junto a las demás para cada una tomar un nicho o segmento para disminuir la necesidad de quema de combustibles fósiles.

Enlaces De Interés:
Las centrales nucleares del futuro funcionarán con desechos nucleares del pasado
This is what farms will look like in the future

Por Glenn Smith Del CTIN
@digfsl

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