divendres, 30 de setembre de 2022

Energia nuclear compacta: discutim

Raúl Jiménez
Professor ICREA a l'Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona

Aquest article ha estat escrit conjuntament per Raúl Jiménez , Professor ICREA a la Universitat de Barcelona, i Luis Moreno, Professor de Recerca de l'IPP-CSIC. Tots dos són autors del llibre "Democràcies robotitzades ".

___


La notícia ha incidit en el debat de l'encariment de les fonts d'energia generada per la combustió de fòssils i, en especial, de gas. L'exèrcit nord-americà està impulsant el desenvolupament de microreactors nuclears propis que proveeixin d'energia barata i sostenible les bases militars. El Pentàgon s'uneix així a una tendència energètica que promet reactors nuclears molt més petits i manejables.


La NASA també ha impulsat la construcció de Kilopower, un altre petit reactor nuclear amb la finalitat de la creació d'energia a l'espai. Segons els seus dissenyadors, la seva estructura és compacta, amb unes dimensions d'uns 2 metres i amb capacitat de produir entre 1 i 10 quilowatts d'energia de forma constant i fefaent.


La NASA va considerar l'obtenció d'energia amb recursos solars. Però el descart es relaciona amb el més general de l'ús d'aquesta renovable per motius, entre d'altres, de l'escassa vida útil dels panells.


A nivell mundial s'estima que per al 2025, i per evitar el degradant consum de gas, carbó i les emissions de CO2, l'energia fotovoltaica i eòlica haurien de créixer a un ritme de 3.000 Mega watts anuals. Per saber quant eficient pot ser una placa fotovoltaica només hem de fer un càlcul de la seva màxima eficiència quàntica (sempre serà menys, però és útil considerar l'opció optimista i el límit teòric més gran), és a dir un 30%. Al terra (i de mitjana al globus terraqüi) hi ha 100 watts per m2 que podem obtenir de la radiació del sol. Cal assumir que una placa no és eterna, és a dir, que eventualment es trenca i es degrada, per tant, el valor de 100 watts/m 2 no funciona sempre. Per exemple, totes les memòries dels ordinadors, o smartphones, aquestes triplicades o quadriplicades, ja que han de disposar de bits de correcció perquè els muons (raigs còsmics) estan sempre “esborrant” el que hem gravat. El mateix passa amb l'emmagatzematge al núvol (Amazon o Google): ja que els discos es trenquen cada microsegon, així que cal tenir 3 o 4 redundants perquè els correus electrònics segueixin arribant al seu destí.


Energia Fotovoltaica.

Energia fotovoltaica /@EP


És a dir, que dels 100 watts, en realitat obtindrem 10-25 per m 2 . Al món d' avui ens calen 2*10 13 watts (a la figura 1 d' aquest article es veu clarament com la majoria de l'energia actual prové del carbó, gas i petroli). Molt probablement 2*10 14 watts en deu anys, confiant que podrem millorar el consum d'energia. O sigui, ens calen (1-2)*10 13 m2, o aproximadament un quadrat d'uns 5.000 km de costat (cobrir una cambra de la superfície terrestre; perquè el lector es faci una idea). Podeu imaginar-vos solucions d'empaquetament o de posicionament al mar, per exemple. Però això com a molt canviaria un factor dos el costat del quadrat. I, naturalment, s'han de reparar contínuament, cosa que implica que en realitat la superfície seria més com un 50% de la superfície terrestre per poder-hi tenir accés; encara seria més el dany ecològic que es produiria en construir la infraestructura per fer aquestes instal·lacions. Aquest és un punt important, ja que les plaques solars no estaran sense trencar-se. Quan ho fan, com les reciclem i reparem? Hi ha la capacitat logística per reparar una cambra de l'esfera terraqüia coberta per plaques solars? Serveixin aquestes reflexions per ajustar el focus dels nostres debats sobre les renovables.


En termes generals, i en un article anterior, assenyalàvem que el perill més important que aguaita a la humanitat és l'escalfament global. Per ser més precisos, el perill concerneix l'escalfament de l'atmosfera a causa de l'acumulació creixent de gasos com el diòxid de carboni i el metà (principalment). És descoratjador corroborar com els humans poques vegades confrontem la solució de situacions que no suposen un clar i imminent perill. La capacitat d'endarrerir la recompensa en la decisió és un do autènticament humà i que no existeix en el cas dels simis, els nostres ancestres biològics. Però els camins de la ciència sí que són escrutables.


Prosseguim, doncs, pel camí científic: com podem resoldre aquest problema de reescalfament? L'opció és reduir l'emissió d'aquests gasos que són antropogènics, és a dir, generats per la civilització humana, i s'han intensificat amb el desenvolupament de l'antropocè després de la Segona Guerra Mundial: Ho estem fent? La resposta és NO i tot apunta a l'agreujament d'un perill imminent. Les opcions disponibles són sovint confuses i subjectes al presentisme polític del moment. Com hem il·lustrat anteriorment, es pot asseverar que per cobrir les necessitats energètiques mundials caldria cobrir la meitat de la superfície terrestre de panells solars o circumndar tot el litoral marí de centrals eòliques. Però se n'han de sospesar les implicacions.


No es tracta d'especular sobre el desenvolupament tecnològic ni fer ciència-ficció. Hi ha dues 'simples' solucions per a les necessitats en la quotidianitat de la gent: viure sense nevera, rentaplats, rentadora, cotxe i llegir amb espelmes, posem per cas. O cercar els prop d'1 Peta-watts que necessitem amb fonts que no siguin ni carbó, ni petroli ni gas. Part d'ells són a l'energia solar i eòlica, per descomptat, però no tots. Una font que ens els pot donar en el proper futur més plausible és la incipient nuclear 'moderna i compacta'. Discutim.

Sense comentarios

Escriu el teu comentari




He llegit i accepto la política de privacitat

No s'admeten comentaris que vulnerin les lleis espanyoles o injuriants. Reservat el dret d'esborrar qualsevol comentari que considerem fora de tema.




Més autors

Opinadors
Llegir edició a: ESPAÑOL | ENGLISH