La Energía Nuclear…, ¿Podría salvar a nuestro Planeta?
CALENTAMIENTO GLOBAL Y LA HUELLA DEL CARBONO – Lic. Eros Natalio Galván
La aparición de la Era Industrial implicó el uso de Maquinarias, al principio a vapor, y luego con motores de combustión interna que necesitaban de los Combustibles Fósiles para funcionar, estos son el Carbón, el Petróleo (y derivados) y el Gas Natural. También aparecieron los vehículos a motor, automóviles, camiones, barcos y aviones. Todo material que contenga carbono C, al entrar en combustión genera CO2 (anhídrido carbónico), un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global al atrapar el calor en la atmósfera. El aumento de CO2 en la atmósfera debido a actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles, ha llevado a un aumento en el efecto invernadero y al aumento de la temperatura global de nuestro planeta (CALENTAMIENTO GLOBAL). Este fenómeno ha provocado cambios significativos en el clima y ha dado lugar a eventos climáticos extremos, como olas de calor, sequías e inundaciones. El calentamiento global es un problema ambiental importante que requiere la urgente implementación de medidas para reducir las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero para mitigar sus impactos en el medio ambiente y en la sociedad.
Calentamiento Global
El aumento de la temperatura de nuestra Tierra, representa un punto crítico en términos de catástrofe ambiental. Este fenómeno, tiene el potencial para desencadenar una serie de impactos devastadores, como el derretimiento de los casquetes polares, el aumento del nivel del mar, la acidificación de los océanos, la pérdida de biodiversidad y la desertificación.
Estos cambios podrían tener consecuencias graves para la vida en la Tierra, incluyendo la pérdida de hábitats, la escasez de recursos naturales, el aumento de la frecuencia e intensidad de desastres naturales, la migración forzada de poblaciones y la inestabilidad económica y social. Por lo tanto, es fundamental que se tomen medidas urgentes a nivel global para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, de los cuales se habla en el Protocolo de Kyoto promover la sostenibilidad y adoptar prácticas que mitiguen el cambio climático y sus impactos en el medio ambiente.
LA HUELLA DEL CARBONO es un término que se ha vuelto cada vez más relevante en el contexto del calentamiento global, se refiere a la cantidad total de gases de efecto invernadero (GEI), principalmente anhídrido carbónico (también llamado dióxido de carbono), liberados directa o indirectamente por una persona, organización, evento o producto. Esta huella es una medida importante para evaluar el impacto ambiental de nuestras actividades diarias y para tomar medidas concretas para reducirlo.
Huella del Carbono
Este indicador ambiental mide tanto las emisiones directas como indirectas de compuestos como el metano (CH4), el óxido de nitrógeno (N2O), los hidrofluorocarburos (HFCs), los perfluororcarburos (PFCs), el hexafluoruro de azufre(SF6) y, sobre todo, del más abundante y que más ha contribuido al calentamiento global desde 1990: el DIÓXIDO DE CARBONO (CO2).
LA FISIÓN NUCLEAR
En el período trascurrido entre el final del siglo 19 y el comienzo del siglo 20 la Física tuvo avances enormes sobre el conocimiento del mundo microscópico a través de la experimentación con la estructura intrínseca y el comportamiento de los átomos, como consecuencia de las investigaciones matemáticas y los experimentos de varios físicos, ahora famosos, Planck, Bohr, De Broglie, Rutherford, Einstein, Heisenberg, Dirac, Schöedinger, se concluyó que el átomo tiene prácticamente toda su masa concentrada en su núcleo, cuyo diámetro es 100.000 veces menor que el del átomo completo, se supo también que el núcleo está esencialmente compuesto por partículas eléctricamente neutras o con carga positiva, ambas de masas similares, los neutrones (sin carga) y los protones (con carga positiva). Conjuntamente apareció una nueva rama de la Física, la Física Cuántica, que encontró que existe un comportamiento dual entre la masa y la energía esto es, la masa puede comportarse como una onda que significa calor, luz, radiación electromágnética, y viceversa, llamado dualidad onda-partícula.
LA MASA PUEDE CONVERTIRSE EN ONDA, YA SEA, CALOR, LUZ o RADIACIÓN.
LA FÓRMULA DE EINSTEIN
Con la aparición también de otra rama de la física, la Relatividad postulada por Einstein quién, basado en los experimentos de Michelson y Morley, estableció la famosísima fórmula
E=M x C2.
E= Energía
M= Masa
C= Velocidad de la luz (300.000.000 m/s, trescientos millones de metros por segundo)
C2 = 90.000.000.000.000.000 m2/s2.
ENERGIA = MASA MULTIPLICADA POR LA VELOCIDAD DE LA LUZ ELEVADA AL CUADRADO
Fórmula de Einstein
La equivalencia entre masa y energía significaba que podrían existir procesos en la naturaleza tales que dada una masa M, serían capaces de transformarla totalmente en energía. De acuerdo a la fórmula, siendo C la velocidad de la luz, una pequeñísima cantidad de masa M se convertiría en una impresionante cantidad de energía, doy un ejemplo:
Si pudiéramos convertir una masa de 1 gramo (por ejemplo 1 mililitro de agua) íntegramente en energía obtendríamos (luego de hacer algunas cuentas), usando la unidad de energía que aparece en nuestra factura de luz ( Edenor o Edesur en Bs As)
¡83.000 KWH (kilowatts hora)!
Teniendo en cuenta que una casa promedio consume mensualmente entre 150 y 300 KWH, ese gramo suministraría energía electrica en un lapso que iría desde los 7.000 a los 14.000 años o, si fueran 1.000 casas, entre 7 y 14 años.
1 (UN) GRAMO DE MASA CONVERTIDO COMPLETAMENTE EN ENERGÍA PODRÍA ABASTECER LA ELECTRICIDAD DE 1.000 CASAS DURANTE 14 AÑOS.
Si bien en los laboratorios se han observado, a niveles sub atómicos, fenómenos de transformación íntegra de masa en energía (Aniquilación), en el mundo macroscópico (en el que vivimos), sólo es posible transformar una cantidad parcial de masa en energía, lo cual no es poca cosa, pues es el proceso mediante el cual se genera energía en las actuales centrales nucleares. Este proceso se conoce como FISIÓN NUCLEAR, esto es, un núcleo de un átomo pesado (generalmente Uranio) se rompe en dos o más partes dando lugar a otros núcleos (átomos) más livianos, también radioactivos (llamados Residuos Nucleares), y como consecuencia de este proceso una pequeña porción de la masa del núcleo inicial se transforma en energía calórica que, al calentar agua en un circuito cerrado, la vaporiza, haciendo que ese vapor mueva una turbina que, al igual de una dínamo de bicicleta, genera electricidad.
FISIÓN NUCLEAR: EL ATOMO DE URANIO AL FISIONARSE DA LUGAR A LA APARICIÓN DE DOS O MÁS ATOMOS MÁS LIVIANOS Y ENERGÍA TÉRMICA PROVENIENTE DE LA CONVERSIÓN DE PARTE DE LA MASA DEL URANIO
- La FISIÓN es una fuente de energía no contaminante pues no emite gases de efecto invernadero a la atmósfera durante su operación y podría proporcionar una solución momentánea al problema del calentamiento global al reducir la dependencia de los combustibles fósiles y sus emisiones asociadas. Sin embargo, la energía nuclear plantea desafíos significativos en términos de seguridad, gestión de residuos nucleares y proliferación nuclear, lo que lleva a preocupaciones sobre sus impactos a largo plazo en el medio ambiente y la sociedad, además no se está exento de que ocurran accidentes como los de las Centrales de Windscale Piles, Reino Unido (1957), Kyshtym, URSS (1957), Three Mile Island, Estados Unidos (1979), Chernobyl, URSS (1986), Fukushima, Japón (2011),
Además, la energía nuclear no es una fuente de energía renovable, ya que depende del suministro limitado de uranio.
Aunque la energía nuclear puede desempeñar un papel en la transición hacia un sistema energético más sostenible, es importante considerar sus riesgos y limitaciones, así como explorar otras opciones como las energías renovables y la eficiencia energética para abordar de manera integral el desafío del cambio climático
LA FUSIÓN NUCLEAR
Existe otro proceso nuclear mediante el cual se produce energía, la FUSIÓN NUCLEAR que permite la conversión de masa en energía al unirse dos núcleos livianos, en general será el DEUTERIO (HIDRÓGENO PESADO) con el TRITIO (HIDRÓGENO SUPER PESADO), o también DEUTERIO con HELIO3 (HELIO PESADO), para formar uno o más núcleos, en general de HELIO normal. En este proceso ocurre también una transformación de parte de la masa en energía, pero hay una gran diferencia con la FISIÓN, y es que NO HAY RESIDUOS RADIOACTIVOS, los escasísimos que habría serán los producidos por la colisión de los neutrones excedentes con los átomos de las paredes del reactor.
Pero lograr la Fusión Nuclear de manera controlada, es enormemente más complicado que la Fisión Nuclear controlada, porque para lograr que el TRITIO o en su defecto el HELIO3 se fusione con el HELIO, es necesario confinarlos en un lugar muy pequeño del espacio y calentarlos a más de… ¡150.000.000 ºC! (diez veces la temperatura del Sol que es de 15.000.000 ºC)
FUSIÓN NUCLEAR: DEUTERIO + TRITIO = HELIO + MASA CONVERTIDA EN CALOR
o
FUSIÓN NUCLEAR: DEUTERIO + HELIO3 = HELIO + MASA CONVERTIDA EN CALOR
Diagrama simplificado explicando la Fusión Nuclear
Hace por lo menos 60 años que se está investigando esto, en los últimos 5 años se han logrado enormes avances en Norteamérica, Europa y China siendo probable que el primer reactor experimental que logre la Fusión Controlada esté en funcionamiento en los próximos 15 o 20 años, cumplido esto, seguramente se necesitarán varios años más para que pasen a la vida comercial, porque si bien es fácil obtener DEUTERIO, no es una tarea fácil obtener el TRITIO, tengamos en cuenta que actualmente el TRITIO producido en total por todos los Reactores Nucleares del mundo es de sólo unos 20 Kg. Es esperanzador que, a través de reacciones nucleares se puede obtener TRITIO en cantidades muy grandes a partir del LITIO, abundantísimo en todos los salares que hay en nuestro planeta (el LITIO actualmente es muy utilizado para confeccionar baterías), también se puede obtener TRITIO a partir del BORO.
ACTUALMENTE NO ES FÁCIL OBTENER EL TRITIO
EN UN FUTURO SE PODRÁ OBTENER TRITIO A PARTIR DEL LITIO Y DEL BORO.
¡NOVEDAD! CHINA HALLÓ EN LA LUNA UN MINERAL RICO EN HELIO3
El CAMBIO CLIMÁTICO, que es REAL (Publicación de las Naciones Unidas “Desmontar Mitos”), avanza muy rápido y, si bien se está avanzando mucho en el campo de las energías Renovables, éstas por sí solas no serán suficientes para evitar que el aumento de la HUELLA DEL CARBONO llegue a valores a partir de los cuales no habrá retorno y den lugar a un cambio climático cuyas consecuencias, como ya relaté al principio serían catastróficas.
EL CAMBIO CLIMÁTICO PRODUCIDO POR LA HUMANIDAD ES REAL, SI TOMAMOS CONCIENCIA DE ELLO Y LE HACEMOS FRENTE DE VERDAD, AÚN TENEMOS POSIBILIDADES DE EVITAR UNA CATÁSTROFE IRREVERSIBLE.
CONCLUSIÓN: UNA POSIBLE SOLUCIÓN
Una catástrofe climática global sería un evento extremo que afectaría a todo el planeta y tendría consecuencias significativas en el clima, el medio ambiente y la vida humana. La ocurrencia de una catástrofe climática global es difícil de predecir con precisión, ya que depende de muchos factores interrelacionados, como las emisiones de gases de efecto invernadero, la deforestación, el calentamiento global, entre otros. A medida que aumenta la temperatura global, la probabilidad de que ocurran eventos extremos, como olas de calor, huracanes más intensos, sequías prolongadas, y aumento del nivel del mar, se incrementa. Si estas tendencias continúan sin control, es posible que lleguemos a un punto sin retorno, donde los impactos del cambio climático sean tan severos que sea imposible revertirlos. Es fundamental tomar medidas urgentes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mitigar los efectos del cambio climático.
Una muy probable solución sería la de elegir un MAL MENOR para evitar un MAL IRREVERSIBLE, esto es, IMPLEMENTANDO MASIVAMENTE CENTRALES NUCLEARES de FISIÓN para la generación de energía eléctrica que suplante a la energía producida por los combustibles fósiles, hasta que la producción de energía provenga de Centrales Nucleares de FUSIÓN y también de las energías renovables.
PD: OBJECIÓN de Green Peace, invito al lector a leerla (puede utilizar el Google Traductor), las consideraciones son absolutamente cualitativas, no basadas en datos reales y serios, mencionan a la Asociación Internacional de la Energía (IAE) asignándole valores no publicados por ésta. En lo personal considero que estos razonamientos no tienen ninguna base científica ni técnica.
Lic. Eros Natalio Galván
Físico (U.B.A.)
Ex Profesor de Física III Univ. Tecnológia Nacional – Regional Buenos Aires
Ex Profesor Adjunto de Física Univ. Nacional de Luján
Ex Investigador Física aplicada al Petróleo – Laboratorios Nabla.
Consultor en Informática.
mail subdirector@dolmen.com.ar
