La energía nuclear es la fuente más grande de energía libre de carbono en los Estados Unidos y actualmente proporciona casi el 20 por ciento de la demanda eléctrica de la nación Muchos análisis han investigado el potencial de las futuras contribuciones de la energía nuclear para abordar el cambio climático de los reactores de energía nuclear existentes.
La investigación dirigida por el científico de la Tierra Son H. Kim del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) con el Instituto de Investigación del Cambio Global Conjunto (JGCRI), una asociación entre el PNNL y la Universidad de Maryland, ha agregado información a la escasa literatura y es la primera en evaluar energía nuclear para cumplir con los objetivos de descarbonización profunda. Kim trató de responder a la pregunta: ¿Cuánto contribuyen nuestros reactores nucleares existentes a la misión de cumplir los objetivos climáticos del país, tanto ahora como si se extendieran sus licencias de operación?
Mientras el mundo se apresura a descubrir soluciones para alcanzar el cero neto, el informe de Kim cuantifica el valor económico de llevar la flota nuclear existente al año 2100 y describe sus importantes contribuciones para limitar el calentamiento global.
Las plantas cuyo cierre está programado para 2050 podrían estar entre los actores más importantes en un desafío que requiere todas las soluciones tecnológicas libres de carbono disponibles, emergentes y existentes, según el informe. La nueva tecnología nuclear también tiene un papel que desempeñar, y sus contribuciones podrían impulsarse reduciendo los costos de construcción.
«Incluso reducciones modestas en los costos de capital podrían generar grandes beneficios para el clima”, dijo Kim. «Se ha incorporado un esfuerzo significativo en el diseño de reactores avanzados para reducir el uso de todos los materiales en general, como el hormigón y el acero, porque eso se traduce directamente en Reducción de costes y emisiones de carbono».
Los reactores nucleares de potencia se enfrentan a un futuro incierto
La flota de energía nuclear en los Estados Unidos consta de 93 reactores operativos en los estados de 28. La mayoría de estas plantas se construyeron y desplegaron entre 1970 y 1990. Han renovado sus licencias por 20 años adicionales, y algunas por otros 20, el total la cantidad de reactores que recibirán una extensión de vida útil para operar 80 años completos desde el despliegue es incierta.
Otros países también dependen de la energía nuclear. En Francia, por ejemplo, la energía nuclear proporciona el 70 por ciento del suministro de energía del país. Ellos y otros países también tendrán que considerar si prolongar la vida útil, retirar o construir reactores nuevos y modernos. , EE. UU. se enfrenta al retiro potencial de una gran parte de los reactores en un corto período de tiempo; esto podría tener un impacto mucho más fuerte que los cierres escalonados que otros países pueden experimentar.
«Nuestras plantas de energía nuclear existentes están envejeciendo y con su vida útil actual de 60 años, casi todas se habrán ido para 2050. Es irónico. Tenemos un objetivo neto cero que alcanzar para 2050, sin embargo, nuestra fuente más grande de energía libre de carbono electricidad está en riesgo de cierre», dijo Kim.
Exploración de escenarios de extensiones de vida útil para reactores nucleares de potencia
Kim ha construido modelos computacionales que exploran la interacción entre los procesos económicos, la demanda de energía y el clima de la Tierra desde que se unió a PNNL y JGCRI en 1995, cuando era un pasante de doctorado con un nuevo doctorado en ingeniería nuclear.En JGCRI, los investigadores exploran interacciones entre los sistemas humanos, energéticos y ambientales para proporcionar datos para gestionar riesgos y analizar opciones. Su investigación está inspirada en un impulso para resolver la crisis energética y ambiental utilizando capacidades de modelado y herramientas como el Modelo de Análisis de Cambio Global (GCAM), desarrollado en PNNL .
Kim usó GCAM para modelar múltiples escenarios de extender la vida útil de la flota nuclear existente hasta 2100. El artículo, publicado en Nuclear Technology, valoró las extensiones de licencia de por vida de 40 a 100 años en $ 330 mil millones a $ 500 mil millones en ahorros de costos de mitigación bajo un escenario que limita la temperatura global a 2 ° C. Los ahorros en los costos de mitigación, o el valor del carbono, son cantidades de dólares ahorradas en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Solo los reactores nucleares heredados tienen un valor de carbono de $ 500 mil millones si están operativos durante 100 años. de energía , o un reactor de energía nuclear, se traduce en $ 5 mil millones ahorrados más tarde. Debido a que ese gigavatio se produjo sin emitir carbono a la atmósfera de la Tierra, no sería necesario gastar dinero para mitigar sus efectos.
El mantenimiento de las plantas de energía nuclear existentes evita reemplazar los reactores con fuentes de electricidad que producen emisiones de carbono. En los estados donde se cerraron los reactores nucleares, las emisiones de carbono han aumentado al reemplazar la electricidad libre de carbono con electricidad generada con gas natural.
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