¿Cuál es el futuro de la energía nuclear? ¿Se va a extinguir?

Déjame ponerlo de esta manera

inicio 2015 = 377.7 GWe de 437 reactores

finales de 2015 = 439 reactores en funcionamiento, total 382,2 GWe

El mundo comienza 10, cierra ocho reactores nucleares en 2015


El costo de almacenamiento está bajando, sí, pero no es suficiente. Incluso una mejora del 50% es pequeña si necesita una mejora de uno o dos órdenes de magnitud tanto en densidad de energía como en precio


Las energías renovables intermitentes más nuclear o hidro / geotérmica es el escenario tecnológicamente más plausible para un mundo sin combustibles fósiles que alimenten su red eléctrica en el futuro previsible, a corto y mediano plazo. Esto se debe a la falta de progreso en la tecnología de la batería. Para el transporte es un problema mucho más difícil y otro tema.

Como ejemplo real, echemos un vistazo a la generación eólica real en Europa feb 2013

fuente: Viento que sopla en ninguna parte

Observe la baja velocidad del viento en toda Europa desde el 7 de febrero por la tarde hasta el 9 de febrero por la mañana. Eso incluye la noche del 7 al 8 de febrero y del 8 al 9 de febrero. Si esta fuera un área 100% solar y eólica, tendría apagones durante las noches del 7 al 8 de febrero y del 8 al 9 de febrero.

Otro ejemplo. Aquí, en abril de 2013, Alemania muestra únicamente la producción de electricidad solar (amarilla), eólica (gris claro-verde) y “otra” (gris oscuro).

fuente de registro de energía solar en Alemania – 22,68 GW – Infografía

Para las noches del 31 de marzo al 1 de abril, del 1 al 2 de abril, del 5 al 6 de abril, del 6 al 7 de abril, del 7 al 8 de abril, etc., verá una caída significativa en la velocidad del viento. Solo un par de noches como el 12 y 13 de abril tienen buena velocidad del viento.

Sin suficiente almacenamiento puede ver el problema, ¿cómo evitará apagones durante las noches sin viento si todo lo que tiene es renovables intermitentes y no intermitentes ya que el almacenamiento es costoso y solo está disponible en pequeñas cantidades? Para algunas áreas, puede recurrir a la energía hidroeléctrica, pero no todas las áreas del mundo tienen suficiente energía hidroeléctrica.

Espero que no, y la ciencia está de mi lado. Hay más de lo que hemos descubierto hasta ahora, y mejor.

Las últimas tecnologías que se están investigando son realmente prometedoras e innovadoras. Como mencioné en otra pregunta similar (¿por qué no se considera la energía nuclear como una fuente de energía viable para combatir el cambio climático?), Hay una compañía llamada TerraPower, que está progresando en el desarrollo del llamado reactor de onda viajera, un tipo del reactor nuclear que puede usar uranio empobrecido como combustible. Y eso es enorme, porque hoy solo el 1% del uranio termina siendo utilizado en los reactores nucleares, mientras que el otro 99% es un producto de desecho que hasta ahora tiene poco o ningún uso (se ha utilizado, no sin controversias, en algunas operaciones militares en el pasado, como la Guerra del Golfo de Kuwait en 1991, o durante la participación estadounidense en las guerras yugoslavas).

Bill Gates está interesado en el proyecto de TerraPower (él era su presidente, y habla de ello hacia el final del video). También China también lo es, y si investigas un poco más sobre el tema, entenderías fácilmente por qué.

Por lo tanto, el futuro nuclear, por lo tanto, parece más que prometedor, y bien podría terminar siendo la única solución energética realista a mediano plazo que la humanidad tiene para hacer la transición de los combustibles fósiles a las fuentes de energía limpia durante las próximas generaciones.

No es una posibilidad, pero la forma será diferente de la que ha estado en uso durante los últimos 50 años (fisión). A partir de ahora y hasta 2050, la generación de energía nuclear comenzará a basarse en el proceso de artificialidad creado por fusión termonuclear. El dispositivo ITER actualmente en construcción en Cadarache Francia está diseñado para proporcionar una prueba de concepto para la idea de fusión controlada. Este generador experimental también proporcionará respuestas a los profundos desafíos de ingeniería que deben superarse para hacer realidad una planta comercial de energía de fusión. Uno debe entender que las necesidades energéticas anuales actuales de nuestra civilización son de ~ 17 Teravatios. Para 2050, ese número estará entre 30 y 45 Tera-vatios. Pregúntese, ¿de dónde vendrán los 20 o 30 billones de vatios adicionales?
La única forma posible de generar tanta energía nueva es a través de la fusión nuclear controlada. El proceso de fusión es la fuente de energía fundamental del Universo porque todas las estrellas son generadores termonucleares naturales. La idea de que la fusión terrestre puede satisfacer nuestras necesidades energéticas es un concepto eminentemente lógico y profundamente elegante. Considere estos puntos: el hidrógeno es la principal fuente de combustible para la energía basada en la fusión (en las estrellas y en una futura planta de energía). El hidrógeno también es el elemento más simple y abundante en todo el Cosmos. Los océanos de la Tierra contienen suficiente hidrógeno (en forma de deuterio natural) para proporcionar combustible a los generadores de fusión durante aproximadamente 50 millones de años. La fusión nuclear genera una mayor cantidad de energía por unidad de combustible que cualquier otro método conocido, excepto una reacción materia – antimateria. Una planta de fusión no puede derretirse, explotar o crear subproductos radiactivos de larga vida y el combustible no puede ser armado. Quizás lo mejor de todo es que no crea CO2 u otros contaminantes que producen los combustibles fósiles.
He estado escribiendo una novela “Los fuegos de la creación”, sobre este tema durante varios años, que explica la profundidad de comprensión que tengo sobre este tema. Es un proceso lento dado que soy un médico oncólogo muy ocupado y consumido con la responsabilidad de mis pacientes.
Sin embargo, en mi libro, que es una especie de misterio / suspenso, el personaje principal, un físico, el Dr. Alexander Shepherd (investigador de fusión en Princeton), hace el descubrimiento final necesario para una fusión terrestre exitosa. En 2019, cuando comienza la historia, conjetura que el desarrollo del poder basado en la fusión por parte de la humanidad es inevitable, no solo desde un punto de vista científico y debido a la profunda necesidad, sino que reconoce que también hay un aspecto casi espiritual. Señala a sus colegas y especialmente a sus antagonistas que creen que el poder de fusión es una búsqueda imposible, que el agua de mar tiene un suministro inagotable de combustible para generar generadores de fusión en todo el mundo. “Nos hemos estado preguntando durante siglos sobre dónde podemos encontrar fuentes de combustible adecuadas y confiables. Ahora entendemos que durante todo ese tiempo y en realidad durante millones de años, la respuesta ha estado presente a nuestro alrededor, en nuestros océanos. Entonces, Ahora les planteo una pregunta fundamental: ¿por qué se introdujo todo el Deuterio (Hidrógeno pesado) en nuestros océanos, por qué lo creó la evolución planetaria y cuál es el propósito de su existencia? Está ahí como una fuente ilimitada de combustible. todo lo que tenemos que hacer es construir generadores de fusión y llevar nuestra civilización a un nuevo y maravilloso futuro mientras salvamos nuestro planeta “.

No. No si deseamos retener una sociedad moderna industrializada. Por ejemplo, las turbinas eólicas alrededor de nuestra área producen 2 MW como máximo, cada una, y por supuesto solo cuando sopla el viento, ni demasiado rápido ni demasiado lento (¡quizás zona de Ricitos de Oro!). La planta nuclear en el sitio de Bruce genera energía sólida con un factor de capacidad del 96% (4% de tiempo para inspecciones e interrupciones) de más de 6500 MW, que es una gran cantidad de energía. La provincia de Ontario necesita alrededor de 25,000 MW para mantenerlo en funcionamiento, por lo que es aproximadamente el 25% de sus necesidades, y esto es necesario ahora, ahora mismo, ahora mismo. No solo cuando brilla el sol, cuando hay agua detrás de las presas o cuando sopla el viento. De vuelta a las turbinas eólicas, necesitaría 3200 de ellas, funcionando el 96% del tiempo para suministrar la misma cantidad de energía, que las plantas de Bruce. Se necesitaría una gran cantidad de tierra para esto, y no en todas partes es bueno para aprovechar el viento y entregarlo a las líneas de transmisión. La energía solar en Ontario también es un problema (aparte de la noche), ya que es una energía de baja densidad, que requiere grandes masas de área, buena tasa de sol (no cielos nevados de color gris oscuro) y no hay cobertura, piense en nieve y hielo. Las represas son una excelente fuente de energía barata, pero construir una nueva sería muy difícil aquí, ya que la mayoría de los sitios de represas (¿sitios de represas?) Han sido desarrollados. El proceso de evaluación ambiental y el desplazamiento de personas también serían difíciles. También experimentamos fluctuaciones estacionales en el agua disponible para la producción de energía de la presa (la altura del agua debe ser mínima, el tráfico de agua, el hábitat de los peces, debe mantenerse, y cuando el agua es abundante en la primavera (frechet), es cuando todo el mundo quiere eliminar las interrupciones de las plantas de generación, por lo que se equilibra un poco. El carbón, todos estamos de acuerdo, es malo para nosotros, y deberíamos deshacernos de él. Pero, hay áreas en las que esto será necesario, si no es así. otra razón, pero para mantener a las personas empleadas. Ahora, el gas natural es un método bueno y rápido para producir energía, pero llevar el gas a la planta de energía se convierte en un problema difícil (tuberías), pero esto no es insuperable de ninguna manera y tiene es un buen lugar definitivo en la mezcla, pero luego genera sus propios gases después de la combustión. La conservación también es una gran opción y es necesario aplicar más enfoque aquí, pero también es autolimitante, ya que solo podemos (y lo haremos), hacer tanto hasta que afecte nuestras vidas. Bien podría cambiar el gradiente Sin requisitos de aumento de potencia, pero solo si seguimos haciendo avances (no costosos para el consumidor) en eficiencia. Uno de los grandes limitadores, pero creo que el santo grial, es el almacenamiento de electricidad (¿grandes baterías gigantescas?), Ya que la electricidad es un producto de demanda y no puede almacenarse en grandes cantidades. Si podemos resolver eso, entonces el juego cambia sustancialmente.

En conclusión, si deseamos trabajar, tener un nivel de vida decente y tener todas (o la mayoría de) nuestras comodidades, necesitaremos más y más poder para la sociedad. En mi opinión, Nuclear es una de las fuentes más seguras y más confiables (y baratas) de generación de carga base de cantidad que podemos producir y la necesitaremos durante muchos años.

1 tonelada de uranio puede producir 1 GW-año de electricidad si se fisiona por completo.

Eso produciría una tonelada de productos de fisión (desechos nucleares reales).

Entonces, alrededor de 5000 toneladas de uranio / año tienen suficiente energía total para alimentar el mundo.

El problema es que estamos atrapados con reactores nucleares de los años 50 con importantes mejoras de seguridad pero problemas de ineficiencia fundamentales, pueden usar menos del 1% de la energía de uranio.

Tenemos la tecnología para extraer al menos el 95% de la energía de uranio / torio.

Lo que necesitamos es dejar de creer en el dinero antinuclear y comenzar a exigir que nos tomemos en serio lo nuclear.

Sugiero leer esto para empezar.

La verdad desagradable es que el lobby antinuclear nos ha engañado a todos | George Monbiot | Opinión | El guardián

La energía nuclear no es perfecta, pero es mucho mejor que cualquier energía de combustibles fósiles. Y en este momento es mejor que la energía solar y eólica también (hasta que hagamos que el almacenamiento de energía TWh sea una realidad y un precio asequible).

No si crees en el calentamiento global.

Si lo hace, entonces debe comprender que existen diferentes tipos de plantas de energía. Principalmente hay plantas de carga base y hay plantas que están diseñadas para encenderse y apagarse esencialmente cuando el uso de electricidad alcanza su punto máximo durante el día.

La energía nuclear se utiliza como planta de carga base. Proporcionan el nivel básico de electricidad que consumirá un municipio. Funcionan constantemente de día o de noche porque el combustible nuclear puede funcionar durante años sin apagarse.

Reemplazar las plantas de carga base con energía eólica y solar simplemente no es posible con la tecnología actual. Se están realizando algunas investigaciones, como instalaciones eólicas / solares que tienen almacenamiento de batería durante el día para usar por la noche … pero aún no es factible. Además, ¿qué sucede si tienes varios días de nubes o sin viento? Sí pasa

Esta es una de las razones por las que es tan difícil deshacerse del carbón. Es muy confiable, 24/365.

La energía nuclear proporciona una solución de carga base sin carbono.

Si no le importa el carbono (lo cual es genial. Sin juicios, solo decir), entonces podría reemplazar fácilmente las instalaciones de carga de base nuclear con más plantas de carbón. Tenemos suficiente carbón doméstico de fácil acceso en los EE. UU. para funcionar a las tasas actuales durante 200 años.

Suponiendo que por nuclear se entiende fisión y no la fusión aún hipotética, el costo de la energía nuclear continúa aumentando mientras que la energía solar y eólica continúan bajando. La batería de respaldo que le permite almacenar energía cuando el sol no brilla y no sopla el viento está mejorando en todos los sentidos, incluido el costo. Las fuentes de energía renovables ya son competitivas con la nuclear y, a medida que baja el precio, están superando claramente la energía nuclear como económicamente viable. Esto ni siquiera tiene en cuenta las preocupaciones de seguridad. Yo diría que a menos que haya algunos desarrollos radicales en la energía nuclear, como el torio, esa energía nuclear se extinguirá en las próximas décadas.

¿Será posible que los humanos dejen de utilizar la energía nuclear como fuente de energía? Tal vez cientos de años en el futuro si descubrimos una nueva forma renovable de producir energía que sea mucho más eficiente. A partir de ahora no parece muy probable. El futuro parece tener energía nuclear reservada para nosotros … No produce muchos gases de efecto invernadero y parece que no nos quedaremos sin combustible de uranio en el futuro previsible.

Pero incluso si dejamos de usarlo, la energía nuclear no se “extinguirá” en el corto plazo. El sol usa la fusión nuclear como fuente de energía. E incluso después de que nuestro sol se queme, el universo continuará teniendo otras estrellas que se someten a ese proceso.

Sin embargo, en billones de años a partir de ahora, los elementos en el universo que pueden producir fusión nuclear se utilizarán, y entraremos en la hipótesis de la muerte por calor del universo. La fusión nuclear dejará de existir … Y se extinguirá

Ya nos habremos ido para entonces. Nos extinguiremos antes que la energía nuclear.

¿Cuál es el futuro de la energía nuclear? ¿Se va a extinguir?

No.

La energía nuclear mata a millones de personas con cáncer, millones de toneladas de desechos mineros tóxicos por reactor por año, 4 a 10 veces el costo de la energía renovable y falta de combustible en aproximadamente 10 años, a menos que se eliminen gradualmente.

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Con las mejoras en los reactores de fisión, el futuro debería ser razonablemente brillante. Los generadores de fisión no producen CO2. El principal problema ahora es dónde colocar los elementos de combustible descargados. Si alguna vez llegamos a usar reactores reproductores, podríamos resolver o “desperdiciar” el problema adecuadamente. Si realmente nos tomáramos en serio la eliminación de los desechos nucleares, los contendríamos en babosas de vidrio boratado y los arrojaríamos a la Fosa de Marianna, que tiene siete millas de profundidad. Fuera de la vista fuera de la mente o como dicen los chinos: idiota ciego.

El verdadero avance sería la fusión controlada. Ese sería el final de nuestros “problemas” energéticos. Suena maravilloso, pero no recomendaría contener la respiración hasta que suceda. En 1955 (hace 61 años), dijeron que la fusión nuclear había transcurrido 30 años. Aquí es 61 años después y la fusión nuclear aún está a 30 años. Mi apuesta es que dentro de cien años la fusión nuclear controlada seguirá siendo 30 años más adelante.

La energía nuclear está dentro de lo que hace que cada materia en este planeta y universo. No se puede extinguir. Algunos de nosotros podemos dejar de usarlo para generar electricidad, pero siempre estará allí. En el núcleo del reactor y en las estrellas.