Desarrollos tecnológicos para la generación de energía nuclear de forma sostenible

Abstract

En las últimas décadas el consumo de energía eléctrica se ha disparado notablemente a nivel mundial. Se espera que este aumento de la demanda de energía siga subiendo de manera descontrolada. Este mayor consumo, unido a la problemática de las fuentes tradicionales de generación de energía a partir de combustibles fósiles y su impacto directo en las emisiones de CO2, han reactivado el debate sobre el uso de alternativas capaces de generar energía sin emisiones contaminantes en su proceso, tales como las energías renovables o la nuclear. Uno de los grandes problemas de la energía nuclear es el miedo socialmente extendido por culpa del rastro que dejan en la historia los desastres nucleares como la explosión del reactor 4 de Chernóbil en 1986, la detonación de las bombas nucleares en Hiroshima y Nagasaki en 1945, o el desastre provocado por un tsunami en la central de Fukushima en 2011. La exposición del poder atómico en estos casos ha dado lugar al rechazo de la energía nuclear en muchos casos. El presente proyecto aborda esta problemática de generación sostenible de energía eléctrica incidiendo en los desarrollos tecnológicos para la generación de energía nuclear. La revisión de las distintas tecnologías que aquí se presentan, pretende mostrar las mejoras que se han implementado ya, tanto en eficiencia como en seguridad, así como las actividades que se están llevando a cabo para poder generar energía nuclear de forma segura y sostenible. Esta revisión de tecnologías cubrirá diferentes aspectos de la generación de energía nuclear como la optimización de los procesos de fisión con reactores de última generación, la gestión de residuos nucleares o la producción de energía mediante los procesos fusión. En la optimización de los procesos de fisión se hará una breve introducción sobre las generaciones de reactores existentes para posteriormente profundizar en avances en los diseños de reactores de última generación, incluyendo los reactores reproductores rápidos de neutrones diseñados para producir más combustible del que consumen. En cuanto a la gestión de residuos se presentarán las opciones utilizadas hoy en día y se revisarán tecnologías como el acondicionamiento avanzado o las estrategias de almacenamiento geológico profundo llevado a cabo por SKB, empresa sueca dedicada a la gestión y eliminación de residuos y combustible nuclear. Por último, se introducirá la tecnología de fusión nuclear para la generación de energía aportando unos breves fundamentos sobre la fusión y sus reacciones y se explicarán los diseños existentes para un futuro reactor de fusión nuclear. Se presentarán las dos ideas para el confinamiento del plasma del reactor, el confinamiento magnético y el confinamiento inercial, así como los materiales a emplear en DEMO, lo que será el primer acercamiento a la comercialización de la energía nuclear de fusión.