MEDIO AMBIENTE Y LA ENERGA NUCLEAR Gustavo Alfredo Bustos (Dto. Fisica FCEFyN- UNC) gabustos@gmail.comRESUMENEste trabajo compara el impacto en la contaminacin del medio ambiente en la generacion de energa electrica entre centrales termicas a combustion y centrales nucleares tomando en cuenta las masas liberadas en cada tipo de central y el medio afectado.OBJETIVOMostrar en base a datos la conveniencia de utilizar la energa nuclear como tecnologia de disponibilidad inmediata para disminuir el impacto en el medio ambiente causado por las centrales de combustion.MATERIALES Y METODOSSe consultaron datos de fuentes como OIEA, AIE, Instituto de investigacion de la CE, WCA , Banco Mundial y bibliografia pertinente.El metodo es cualitativo exploratorio.DESARROLLOEl deterioro del medio ambiente, tema actual y acuciante es objeto de discusion permanente en todos los medios y es parte de nuestras preocupaciones principales.Sin embargo no siempre los analisis son correctos, particularmente cuando se hacen generalizaciones sin base real y cuando estas responden a sensaciones o ideas impuestas mas que a un analisis objetivo y cientifico.Queremos en este trabajo mostrar la diferencia fundamental entre la contaminacin producida por las centrales nucleares de potencia y las centrales de combustibles fsiles, se ha considerdo las centrales de carbn, no solo por ser las mas contaminantes sino porque son en nuestros dias las responsables del 60% de la contaminacin de la atmosfera con CO2, debe considerarse que a pesar que se considere la combustion de otros hidrocarburos como gas natural como mas ecologicos porque emiten hasta la mitad de CO2 que el carbn, para la comparacion que hacemos esto es poco relevante.Para hablar de contaminacin del medio ambiente debemos considerar que este no es uniforme pudiendolo dividirlo a los fines de nuestro analisis en tres partes bien diferenciadas: Costra terrestre, agua y atmosfera. Las cantidades en que estas participan en el total y el estado de agregacion en cada una es muy diferente.El habitat humano esta constituido por la costra terrestre que podemos limitar a una profundidad de 1000 m desde la superficie, el medio acuatico de nuestra biosfera (los oceanos basicamente) tiene una masa similar, mientras que la atmosfera acupa unos 10000 m sobre la superficie en promedio pero debido a su densidad su masa es solo del 1% aproximadamente de la masa de los oceanos o de la costra terrestre, en el grafico de abajo (Fig. 1) podemos ver la participacion relativa de cada uno.

Fig. 1 No es lo mismo liberar la misma masa de un contaminante en el agua, el suelo o la atmosfera, ademas debemos considerar la difusin del contaminante y la probabilidad de su liberacin.La atmosfera es gaseosa y por lo tanto cualquier sustancia que se le agregue en el mismo estado se difundir sin que sea posible volver a separarla, la produccin de CO2 es inherente a la combustin produciendose 3,6 kg de CO2 por cada kg de carbn quemado que se liberan inmediatamente.La energa producida por un kilogramo de Uranio en un reactor nuclear es equivalente a la producida por 5000000 de Kg de carbn y en la misma proporcion estara la masa de contaminantes.En el cuadro de abajo (Fig. 2) se muestran las cantidades y tipos de contaminantes producido en cada caso y sus riesgos. Fig. 2En los graficos de abajo se comparan las masas de contaminantes producidas por una central a carbn de 1000 MW y una central nuclear de la misma potencia, en la escala del grafico de la Fig. 3 la de la central nuclear no es representable, si se compara la masa de contaminantes de la misma central a carbn con la de todas las centrales nucleares existentes hoy en el mundo ( 438) obtenemos el resultado de la Fig 4.

FIG. 3 FIG. 4Debe considerarse qu el 60% de la energa mundial se produce por combustion (40% con carbn), que actualmente hay mas de 1500 grandes centrales a carbn y se estan construyendo otras 1300 siendo una de ellas en alemania de 2200MW ,(esta sola central produce 35 veces mas contaminantes que todas las centrales nucleares en explotacion en el mundo) , y recordemos, el CO2 va a la atmosfera es decir a la delgada zona celeste del grafico de la Fig. 1, que ademas de pequea es gaseosa.Hoy se liberan 32x109 Tn de CO2 en el mundoEl 11% de la energa mundial es nuclear, con la espectativa de los 70 probablemente podriamos tener un 30% de energa nuclear ello nos evitariamos colocar en la atmosfera 7,5x109 Tn de CO2 por ao reduciendo a la mitad las centrales a carbnLos combustibles usados en toda la vida de una central de 1000 MW caben en una piscina similar a una pileta olimpica solo que con 12 m de profundidad, ubicada en la propia central, pero pueden ser vitrificados y enterrados en cavernas a 500 o mas metros de profundidad , si ademas se reprocesa el combustible para extraer el plutonio, que es un combustible de alto valor energetico y que puede ser utilizado en reactores MOX (oxidos mixtos -mezclado con UO2) , de tecnologia conocida, las 27 Tn de residuos de alta actividad se reducen a 5Tn por ao de operacin.Los criticos de la energa nuclear alertan sobre la contaminacin que se produciria si una falla liberara en el ambiente contaminantes de los residuos enterrados, en tal caso la peor situacion se daria si se difundieran en agua, en el grafico vimos la participacion del agua en el total de la biosfera, es decir, por una eventual contaminacin de un medio al cual se lo afectaria en un porcentaje infimo, se admite la produccion de contaminantes en una proporcion millones de veces mayor y liberados en el medio que mas nos afecta y del que menos cantidad disponemos y al que no podemos abandonar.La superficie que habria que aislar en el eventualidad de un accidente en un reservorio que liberara contaminantes seria pequea y el impacto economico seria menor, ya que l deposito se haria en terrenos de valor despeciable para otra actividad.Por otra parte la probabilidad de liberacion en una caverna a 500m de profundidad en un sitema geologico estable y con residuos vitrificados es bajisima y mas aun la probabilidad de dispersion.En Oklo, Gabon, Africa, hace 2000 millones de aos se produjeron reacciones nucleares similares a la de un reactor en 17 sitios diferentes debido a coincidencia entre combustible nuclear y agua que actuo como moderador, el Uranio natural en esa epoca tenia un enriquecimiento ( porcentaje de U235) similar al que se usa en los reactores de agua liviana, 3% , el decaimiento hizo que hoy esta proporcion sea del 0,71% y debamos enriquecerlo artificialmente. La potencia de esos reactores se estima en 100 kW pero estuvieron activos 1 millon de aos.Se produjeron los mismos residuos que en un reactor nuclear de potencia, y estan en un area perfectamente delimitada, no se disperso mas alla de unos pocos metros del sitio de la reaccion, en 2000 millones de aos y sin ningun resguardo. (Scientific American ,2012)Francia produce el 75% de su energa electrica en base a centrales nucleares, si lo hiciera como Alemania que produce el 67% de la energa en centrales a combustion (mas de 2/3 a carbn), estaria liberando a la atmosfera aproximadamente 300x106 Tn por ao de CO2, si el mundo tuviese una proporcion de generacion nuclear como la de Francia probablemente no estariamos hablando de cambio climatico.El accidente de Fukushima llevo a cesar la produccion de energa electrica en centrales nucleares en Japon. como afecto eso al medio ambiente?. Japon reemplazo esa energa por centrales de combustion (suministran actualmente el 89% de su energa), liberando 100 millones de toneladas mas de CO2 por ao a la atmosfera!!El riesgo de accidente nuclear es bajisimo, el hecho de que los medios hayan causado temor excesivo en la poblacion por los accidentes de Chernobyl ( accidente imposible en centrales modernas) y Fukushima no deberia hacernos perder de vista que los 50 a 60 muertos del primero (no hubo muertos en Fukushima por causa de la radiacion), son un bajo numero comparado a los muertos que han causado los desastres climaticos (6000 solo en un evento en en filipinas) , 1700 muertos por calor en India en mayo pasado, los miles muertos por hambre en africa a causa de sequias y, mas cerca, los 8 muertos por las anormales lluvias en las sierras chicas de Crdoba en febrero pasado.

CONCLUSIONESEl mundo debe sin duda revisar sus modelos de desarrollo y el impacto que ellos tienen sobre el medio ambiente, la ultima enciclica del Papa Laudato Si, es clara al respecto, pero no es previsible que en el corto plazo esto sea modificado, mientras tanto el consumo de energa aumentar, se prevee que el consumo de carbn aumente el 60% en los proximos 15 aos, la unica fuente disponible hoy para centrales de 1000MW o mas, que impida seguir contaminando la atmosfera es la enegia nuclear y no tiene sentido seguir como en los utimos cuarenta aos esperando fuentes alternativas mientras seguimos quemando combustibles fosiles. Es probable que en un futuro cercano alguien analice con criterio historico la destruccion que pudimos evitar si hubiesemos seguido el modelo de Francia y distribuya responsabiidades por la desinformacion y el miedo no racional generado que impidio que esto se hiciera.BIBLIOGRAFIARadiacion y razon Wade Allison - OxfordInforme anual 2014 - Agencia Internacional de EnergaInforme Mayo 2015 Agencia Internacional de EnergaCentrales Nucleares de Potencia .-PRIS - Organismo internacional de Energa AtomicaPerspectivas de la evolucin mundial hasta 2030 en los mbitos de la energa, la tecnologa y la poltica climtica http://ec.europa.eu/research/energy/pdf/key_messages_es.pdfhttp://datos.bancomundial.org/