Esta es una historia de la energía nuclear realizada a través de la primera fisión artificial de átomos que conduciría al Proyecto Manhattan y, eventualmente, al uso de la fisión nuclear para generar electricidad .
En 1932, los físicos John Cockcroft , Ernest Walton y Ernest Rutherford descubrieron que cuando los átomos de litio eran "divididos" por protones de un acelerador de protones, se liberaban inmensas cantidades de energía de acuerdo con el principio de equivalencia masa-energía . [1] Sin embargo, ellos y otros pioneros de la física nuclear, Niels Bohr y Albert Einstein, creían que era poco probable aprovechar el poder del átomo con fines prácticos en un futuro cercano. [2] El mismo año, el estudiante de doctorado de Rutherford, James Chadwick, descubrió el neutrón . [3] Los experimentos de bombardeo de materiales con neutrones llevaron a Frédéric e Irène Joliot-Curie a descubrir la radiactividad inducida en 1934, lo que permitió la creación de elementos similares al radio . [4] El trabajo posterior de Enrico Fermi en la década de 1930 se centró en el uso de neutrones lentos para aumentar la eficacia de la radiactividad inducida. Los experimentos de bombardeo de uranio con neutrones llevaron a Fermi a creer que había creado un nuevo elemento transuránico , al que llamaron hesperio . [5]
En 1938, los químicos alemanes Otto Hahn [6] y Fritz Strassmann , junto con la física austríaca Lise Meitner [7] y el sobrino de Meitner, Otto Robert Frisch [8], realizaron experimentos con los productos del uranio bombardeado con neutrones, como un medio para investigar más a fondo las afirmaciones de Fermi. Determinaron que el neutrón relativamente pequeño dividió el núcleo de los átomos masivos de uranio en dos partes aproximadamente iguales, contradiciendo a Fermi. [5] Este fue un resultado extremadamente sorprendente; todas las demás formas de desintegración nuclear involucraron solo pequeños cambios en la masa del núcleo, mientras que este proceso, llamado "fisión" como referencia a la biología, implicó una ruptura completa del núcleo. Numerosos científicos, incluido Leó Szilárd , que fue uno de los primeros, reconocieron que si las reacciones de fisión liberaban neutrones adicionales, podría resultar una reacción nuclear en cadena autosostenida . [9] [10] Una vez que esto fue confirmado experimentalmente y anunciado por Frédéric Joliot-Curie en 1939, los científicos de muchos países (incluidos los Estados Unidos, el Reino Unido, Francia, Alemania y la Unión Soviética) solicitaron a sus gobiernos apoyo para la investigación de la fisión nuclear, justo en el umbral de la Segunda Guerra Mundial , para el desarrollo de un arma nuclear . [11]
En Estados Unidos, donde ambos habían emigrado Fermi y Szilárd, el descubrimiento de la reacción nuclear en cadena condujo a la creación del primer reactor artificial, el reactor de investigación conocido como Chicago Pile-1 , que alcanzó la criticidad el 2 de diciembre de 1942. El desarrollo del reactor fue parte del Proyecto Manhattan , el esfuerzo aliado para crear bombas atómicas durante la Segunda Guerra Mundial. Condujo a la construcción de reactores de producción de un solo propósito más grandes , como el X-10 Pile , para la producción de plutonio apto para armas para su uso en las primeras armas nucleares. Estados Unidos probó la primera arma nuclear en julio de 1945, la prueba Trinity , y los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki tuvieron lugar un mes después.
En agosto de 1945 se publicó el primer relato ampliamente difundido sobre la energía nuclear, el libro de bolsillo The Atomic Age [14]. En él se analizaban los usos pacíficos futuros de la energía nuclear y se describía un futuro en el que los combustibles fósiles no se utilizarían. El premio Nobel Glenn Seaborg , que más tarde presidió la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos , afirmó que "habrá transbordadores de la Tierra a la Luna propulsados por energía nuclear, corazones artificiales propulsados por energía nuclear, piscinas climatizadas con plutonio para buceadores y mucho más". [15]
En el mismo mes, con el fin de la guerra, Seaborg y otros presentarían cientos de patentes inicialmente clasificadas , [10] más notablemente la Patente #2,736,696 de Eugene Wigner y Alvin Weinberg , sobre un reactor de agua ligera conceptual (LWR) que luego se convertiría en el reactor principal de los Estados Unidos para propulsión naval y más tarde ocuparía la mayor parte del paisaje comercial de fisión eléctrica. [16] El Reino Unido, Canadá, [17] y la URSS procedieron a investigar y desarrollar energía nuclear a lo largo de finales de la década de 1940 y principios de la de 1950. La primera reacción nuclear en cadena autosostenida en Europa se logró el 25 de diciembre de 1946 por el F-1 (de "First Physical Reactor"), un reactor de investigación operado por el Instituto Kurchatov en Moscú , URSS . [18]
El 20 de diciembre de 1951 se generó electricidad por primera vez con un reactor nuclear en la estación experimental EBR-I , cerca de Arco, Idaho , que inicialmente produjo unos 100 kW . [19] [20] En 1953, el presidente estadounidense Dwight Eisenhower pronunció su discurso " Átomos para la paz " en las Naciones Unidas, enfatizando la necesidad de desarrollar rápidamente usos "pacíficos" de la energía nuclear. A esto le siguió la Ley de Energía Atómica de 1954 , que permitió la rápida desclasificación de la tecnología de reactores estadounidenses y alentó su desarrollo por parte del sector privado.
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La primera organización en desarrollar la energía nuclear fue la Armada de los Estados Unidos , con el reactor S1W con el propósito de propulsar submarinos y portaaviones . El primer submarino de propulsión nuclear, el USS Nautilus , se hizo a la mar en enero de 1954. [22] [23] El reactor S1W era un reactor de agua presurizada . Este diseño fue elegido porque era más simple, más compacto y más fácil de operar en comparación con los diseños alternativos, por lo que era más adecuado para ser utilizado en submarinos. Esta decisión daría como resultado que el PWR fuera el reactor elegido también para la generación de energía, lo que tendría un impacto duradero en el mercado de la electricidad civil en los años venideros. [24] La comunidad de diseño y operación de propulsión nuclear de la Armada de los Estados Unidos , bajo el estilo de Rickover
El 27 de junio de 1954, la central nuclear de Óbninsk en la URSS se convirtió en la primera central nuclear del mundo en generar electricidad para una red eléctrica , produciendo alrededor de 5 megavatios de energía eléctrica. [25] La primera central nuclear comercial del mundo, Calder Hall en Windscale, Inglaterra, se conectó a la red eléctrica nacional el 27 de agosto de 1956. Al igual que varios otros reactores de generación I , la planta tenía el doble propósito de producir electricidad y plutonio-239 , este último para el naciente programa de armas nucleares en Gran Bretaña . [26] Tenía una capacidad inicial de 50 MW por reactor (200 MW en total), [27] [28] fue el primero de una flota de reactores MAGNOX de doble propósito . [29]
El Programa de Energía Nuclear del Ejército de los Estados Unidos comenzó formalmente en 1954. Bajo su gestión, el SM-1 de 2 megavatios , en Fort Belvoir , Virginia , fue el primero en los Estados Unidos en suministrar electricidad en capacidad industrial a la red comercial ( VEPCO ), en abril de 1957. [30] La primera central nuclear comercial que entró en funcionamiento en los Estados Unidos fue el Reactor Shippingport de 60 MW ( Pensilvania ), en diciembre de 1957. [31] Originaria de un contrato de portaaviones de propulsión nuclear cancelado , la planta utilizó un diseño de reactor PWR. [32] Su adopción temprana , su bloqueo tecnológico, [33] y la familiaridad entre el personal naval retirado, establecieron al PWR como el diseño de reactor civil predominante, que todavía conserva hoy en día en los Estados Unidos.
En 1957 se creó el EURATOM junto con la Comunidad Económica Europea (hoy Unión Europea). Ese mismo año se creó también el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).
El primer accidente importante en un reactor nuclear ocurrió en el SL-1 de 3 MW , un reactor nuclear experimental del Ejército de los EE. UU. en la Estación Nacional de Pruebas de Reactores, Laboratorio Nacional de Idaho . Se derivó del diseño del reactor de agua en ebullición (BWR) de Borax y alcanzó por primera vez la criticidad operativa y la conexión a la red en 1958. Por razones desconocidas, en 1961 un técnico retiró una barra de control unas 22 pulgadas más allá de las 4 pulgadas prescritas. Esto resultó en una explosión de vapor que mató a los tres miembros de la tripulación y causó una fusión . [34] [35] El evento finalmente fue calificado como 4 en la escala INES de siete niveles . El 16 de septiembre de 1967, la estación nuclear Pathfinder cerca de Sioux Falls, Dakota del Sur, abierta durante aproximadamente un año, sufrió un accidente que provocó que la planta de un año fuera retirada permanentemente cuando un operador abrió una válvula demasiado rápido. Otro grave accidente ocurrió en 1968, cuando uno de los dos reactores refrigerados por metal líquido a bordo del submarino soviético K-27 sufrió una falla en el elemento combustible , con la emisión de productos de fisión gaseosos al aire circundante. Esto resultó en la muerte de 9 tripulantes y 83 heridos. [36]
La capacidad nuclear instalada global total inicialmente aumentó relativamente rápido, pasando de menos de 1 gigavatio (GW) en 1960 a 100 GW a fines de la década de 1970, y 300 GW a fines de la década de 1980. Desde fines de la década de 1980, la capacidad mundial ha aumentado mucho más lentamente, alcanzando 366 GW en 2005. Entre 1970 y 1990, más de 50 GW de capacidad estaban en construcción (alcanzando un máximo de más de 150 GW a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980); en 2005, se planeaban alrededor de 25 GW de nueva capacidad. Más de dos tercios de todas las plantas nucleares ordenadas después de enero de 1970 finalmente fueron canceladas. [22] Un total de 63 unidades nucleares fueron canceladas en los Estados Unidos entre 1975 y 1980. [38]
En 1972, Alvin Weinberg, co-inventor del diseño del reactor de agua ligera (el reactor nuclear más común hoy en día) fue despedido de su trabajo en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge por la administración de Nixon , "al menos en parte" por sus preocupaciones sobre la seguridad y la sabiduría de una ampliación cada vez mayor de su diseño, especialmente por encima de una potencia nominal de ~500 MW e , ya que en un escenario de accidente de pérdida de refrigerante , se pensaba que el calor de desintegración generado a partir de núcleos de combustible sólido tan grandes y compactos estaba más allá de las capacidades de enfriamiento por convección pasiva/natural para evitar una rápida fusión de las barras de combustible y dar como resultado, entonces, una posible columna de productos de fisión de largo alcance . Al considerar el LWR, muy adecuado en el mar para la flota submarina y naval, Weinberg no mostró un apoyo total para su uso por parte de las empresas de servicios públicos en tierra con la potencia de salida que les interesaba por razones de escala de suministro , y solicitaría una mayor parte de la financiación de la investigación de AEC para desarrollar el Experimento de Reactor de Sal Fundida demostrado por su equipo [39] , un diseño con mayor seguridad inherente en este escenario y con eso un mayor potencial de crecimiento económico previsto en el mercado de generación de electricidad civil a gran escala. [40] [41] [42]
De manera similar a los experimentos de seguridad del reactor BORAX anteriores, realizados por el Laboratorio Nacional de Argonne , [43] en 1976 el Laboratorio Nacional de Idaho comenzó un programa de pruebas centrado en reactores LWR en varios escenarios de accidente, con el objetivo de comprender la progresión del evento y los pasos de mitigación necesarios para responder a una falla de uno o más de los sistemas dispares, con gran parte del equipo de seguridad de respaldo redundante y las regulaciones nucleares derivadas de estas series de investigaciones de pruebas destructivas . [44]
Durante los decenios de 1970 y 1980, el aumento de los costos económicos (relacionados con los tiempos de construcción más prolongados debido en gran medida a los cambios regulatorios y a los litigios de los grupos de presión) [45] y la caída de los precios de los combustibles fósiles hicieron que las plantas de energía nuclear que se estaban construyendo en ese momento fueran menos atractivas. En los decenios de 1980 en los Estados Unidos y 1990 en Europa, el estancamiento del crecimiento de la red eléctrica y la liberalización de la electricidad también hicieron que la incorporación de nuevos generadores de energía de carga base de gran tamaño fuera económicamente poco atractiva.
La crisis del petróleo de 1973 tuvo un efecto significativo en países como Francia y Japón, que habían dependido más del petróleo para la generación eléctrica (39% [46] y 73% respectivamente) para invertir en energía nuclear. [47] El plan francés, conocido como el plan Messmer , era para la independencia completa del petróleo, con una construcción prevista de 80 reactores para 1985 y 170 para 2000. [48] Francia construiría 25 centrales eléctricas de fisión , instalando 56 reactores en su mayoría de diseño PWR durante los próximos 15 años, aunque renunciando a los 100 reactores inicialmente planificados en 1973, para la década de 1990. [49] [50] En 2019, el 71% de la electricidad francesa fue generada por 58 reactores, el porcentaje más alto de cualquier nación en el mundo. [51]
A principios de los años 1960 surgió en Estados Unidos cierta oposición local a la energía nuclear , comenzando con la propuesta central de Bodega Bay en California, en 1958, que produjo conflictos con los ciudadanos locales y en 1964 el concepto fue finalmente abandonado. [52] A finales de los años 1960, algunos miembros de la comunidad científica comenzaron a expresar preocupaciones puntuales. [53] Estas preocupaciones antinucleares estaban relacionadas con los accidentes nucleares , la proliferación nuclear , el terrorismo nuclear y la eliminación de residuos radiactivos . [54] A principios de los años 1970, hubo grandes protestas sobre una propuesta de planta de energía nuclear en Wyhl , Alemania, y el proyecto se canceló en 1975. El éxito antinuclear en Wyhl inspiró la oposición a la energía nuclear en otras partes de Europa y América del Norte. [55] [56] A mediados de los años 1970, el activismo antinuclear había ganado un atractivo e influencia más amplios, y la energía nuclear comenzó a convertirse en un tema de importante protesta pública. [57] [58] En algunos países, el conflicto sobre la energía nuclear "alcanzó una intensidad sin precedentes en la historia de las controversias tecnológicas". [59] [60] En mayo de 1979, aproximadamente 70.000 personas, incluido el entonces gobernador de California Jerry Brown , asistieron a una marcha contra la energía nuclear en Washington, DC. [61] Surgieron grupos antinucleares en todos los países que tenían un programa de energía nuclear.
A nivel mundial, durante la década de 1980, en promedio, se puso en marcha un nuevo reactor nuclear cada 17 días. [62]
A principios de los años 1970, la creciente hostilidad pública hacia la energía nuclear en los Estados Unidos llevó a la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos y más tarde a la Comisión Reguladora Nuclear a alargar el proceso de obtención de licencias, endurecer las normas de ingeniería y aumentar los requisitos para los equipos de seguridad. [63] [64] Junto con aumentos porcentuales relativamente menores en la cantidad total de acero, tuberías, cableado y hormigón por unidad de capacidad nominal instalada , los cambios más notables en el ciclo de audiencia pública abierta regulatoria -respuesta para la concesión de licencias de construcción, tuvieron el efecto de lo que alguna vez fueron 16 meses iniciales para la iniciación del proyecto hasta el vertido del primer hormigón en 1967, escalando a 32 meses en 1972 y finalmente 54 meses en 1980, lo que en última instancia, cuadriplicó el precio de los reactores de energía. [65] [66]
Las propuestas de las empresas de servicios públicos en los EE.UU. para centrales nucleares, alcanzaron un máximo de 52 en 1974, cayeron a 12 en 1976 y nunca se han recuperado, [67] en gran parte debido a la estrategia de litigio de los grupos de presión, de iniciar demandas contra cada propuesta de construcción estadounidense, manteniendo a las empresas de servicios públicos privadas atadas a los tribunales durante años, una de las cuales llegó a la Corte Suprema en 1978 (véase Vermont Yankee Nuclear Power Corp. v. Natural Resources Defense Council, Inc. [68] Como el permiso para construir una central nuclear en los EE.UU. acabó tardando más que en cualquier otro país industrial, el espectro al que se enfrentaban las empresas de servicios públicos de tener que pagar intereses sobre grandes préstamos de construcción mientras el movimiento antinuclear utilizaba el sistema legal para producir retrasos, hizo cada vez más incierta la viabilidad de financiar la construcción. [67] A medida que la década de 1970 llegaba a su fin, se hizo evidente que la energía nuclear no crecería tan espectacularmente como se creía.
En los Estados Unidos se cancelaron más de 120 propuestas de construcción de reactores [69] y la construcción de nuevos reactores se paralizó. En un artículo de portada del número del 11 de febrero de 1985 de la revista Forbes se comentaba el fracaso general del programa de energía nuclear de los Estados Unidos, diciendo que "se clasifica como el mayor desastre de gestión en la historia empresarial". [70]
Según algunos comentaristas, el accidente de 1979 en Three Mile Island jugó un papel importante en la reducción del número de nuevas construcciones de plantas en muchos otros países. [53] Según la Comisión Reguladora Nuclear (NRC), el accidente de Three Mile Island fue el accidente más grave en "la historia operativa de las plantas de energía nuclear comerciales de Estados Unidos, a pesar de que no provocó muertes ni lesiones a los trabajadores de la planta o a los miembros de la comunidad cercana". [71] La incertidumbre regulatoria y los retrasos finalmente resultaron en una escalada de la deuda relacionada con la construcción que llevó a la quiebra del principal propietario de servicios públicos de Seabrook, Public Service Company of New Hampshire . [72] En ese momento, fue la cuarta quiebra más grande en la historia corporativa de los Estados Unidos. [73]
Entre los ingenieros estadounidenses, los aumentos de costos derivados de la implementación de los cambios regulatorios que resultaron del accidente de TMI representaron, cuando finalmente se concretaron, sólo un pequeño porcentaje de los costos totales de construcción de nuevos reactores, relacionados principalmente con la prevención de la desconexión de los sistemas de seguridad. El resultado de ingeniería más significativo del accidente de TMI fue el reconocimiento de que era necesaria una mejor capacitación de los operadores y de que el sistema de enfriamiento de emergencia del núcleo existente de los reactores de agua a presión funcionaba mejor en una emergencia real de lo que los miembros del movimiento antinuclear habían afirmado sistemáticamente. [63] [74]
El ritmo ya de por sí lento de nuevas construcciones, junto con el cierre en los años 1980 de dos centrales nucleares de demostración existentes en el valle de Tennessee , Estados Unidos, cuando no pudieron cumplir económicamente con las nuevas y más estrictas normas de la NRC, trasladaron la generación de electricidad a centrales eléctricas de carbón. [75] En 1977, tras la primera crisis del petróleo, el presidente estadounidense Jimmy Carter pronunció un discurso en el que calificó la crisis energética como el " equivalente moral de la guerra " y apoyó de forma destacada la energía nuclear. Sin embargo, la energía nuclear no podía competir con el petróleo y el gas baratos, en particular después de que la oposición pública y los obstáculos regulatorios hicieran que la nueva energía nuclear fuera prohibitivamente cara. [76]
En 1982, en un contexto de continuas protestas contra la construcción del primer reactor reproductor a escala comercial en Francia, un miembro posterior del Partido Verde suizo disparó cinco granadas propulsadas por cohetes RPG-7 contra el edificio de contención del reactor Superphenix , que todavía estaba en construcción . Dos granadas impactaron y causaron daños menores en la cubierta exterior de hormigón armado. Era la primera vez que las protestas alcanzaban tales alturas. Después de examinar los daños superficiales, el prototipo de reactor reproductor rápido se puso en marcha y funcionó durante más de una década. [77]
El desastre de Chernóbil ocurrió el sábado 26 de abril de 1986, en el reactor número 4 de la central nuclear de Chernóbil , cerca de la ciudad de Prípiat , en el norte de la República Socialista Soviética de Ucrania . [78] Se considera el peor desastre nuclear de la historia tanto en términos de coste como de víctimas. [79] La respuesta de emergencia inicial, junto con la posterior descontaminación del medio ambiente, involucró en última instancia a más de 500.000 personas y costó unos 18.000 millones de rublos soviéticos , aproximadamente 68.000 millones de dólares estadounidenses en 2019, ajustados a la inflación. [80] [81]
Según algunos comentaristas, el desastre de Chernóbil jugó un papel importante en la reducción del número de nuevas construcciones de plantas en muchos otros países. [53] A diferencia del accidente de Three Mile Island, el accidente de Chernóbil, mucho más grave, no aumentó las regulaciones ni los cambios de ingeniería que afectaron a los reactores occidentales; porque el diseño RBMK , que carece de características de seguridad como edificios de contención "robustos" , solo se utilizó en la Unión Soviética. [82] Más de 10 reactores RBMK todavía están en uso hoy en día. Sin embargo, se realizaron cambios tanto en los propios reactores RBMK (uso de un enriquecimiento de uranio más seguro) como en el sistema de control (evitando que se desactiven los sistemas de seguridad), entre otras cosas, para reducir la posibilidad de un accidente similar. [83] Rusia ahora depende en gran medida de, construye y exporta una variante del PWR, el VVER , con más de 20 en uso hoy en día.
La Asociación Mundial de Operadores Nucleares (WANO), una organización internacional para promover la concienciación sobre la seguridad y el desarrollo profesional de los operadores de las instalaciones nucleares, fue creada como resultado directo del accidente de Chernóbil de 1986. La organización se creó con la intención de compartir y fomentar la adopción de una cultura, una tecnología y una comunidad de seguridad nuclear, donde antes había una atmósfera de secretismo de la Guerra Fría .
Numerosos países, entre ellos Austria (1978), Suecia (1980) e Italia (1987) (influenciada por Chernóbil), han votado en referendos oponerse a la energía nuclear o eliminarla gradualmente.
A principios de la década de 2000, la industria nuclear esperaba un renacimiento nuclear, un aumento en la construcción de nuevos reactores, debido a las preocupaciones sobre las emisiones de dióxido de carbono. [85] Sin embargo, en 2009, Petteri Tiippana, director de la división de plantas de energía nuclear de la Autoridad Finlandesa de Seguridad Nuclear y Radiológica , dijo a la BBC que era difícil entregar un proyecto de reactor de Generación III a tiempo porque los constructores no estaban acostumbrados a trabajar con los exigentes estándares requeridos en los sitios de construcción nuclear, ya que se habían construido muy pocos reactores nuevos en los últimos años. [86]
El Olkiluoto 3 fue el primer reactor de agua a presión modernizado (EPR ) cuya construcción comenzó. Los problemas con la mano de obra y la supervisión han creado demoras costosas. Se estima que el costo del reactor es tres veces mayor que el presupuesto inicial y se entregará con más de diez años de retraso. [87]
En 2018, el estudio de la Iniciativa Energética del MIT sobre el futuro de la energía nuclear concluyó que, junto con la firme sugerencia de que el gobierno debería apoyar financieramente el desarrollo y la demostración de nuevas tecnologías nucleares de Generación IV, para que comience un renacimiento mundial, es necesario que se produzca una estandarización global de las regulaciones, con un avance hacia la fabricación en serie de unidades estandarizadas similar al otro campo complejo de ingeniería de las aeronaves y la aviación. En la actualidad, es común que cada país exija cambios a medida en el diseño para satisfacer a los distintos organismos reguladores nacionales, a menudo en beneficio de las empresas nacionales de suministro de ingeniería. El informe continúa señalando que los proyectos más rentables se han construido con múltiples reactores (hasta seis) por sitio utilizando un diseño estandarizado, con los mismos proveedores de componentes y equipos de construcción trabajando en cada unidad, en un flujo de trabajo continuo. [88]
Tras el terremoto de Tōhoku del 11 de marzo de 2011, uno de los más grandes que se han registrado, y el posterior tsunami que azotó la costa de Japón, la central nuclear de Fukushima Daiichi sufrió tres fusiones de núcleo debido a un fallo del sistema de refrigeración de emergencia por falta de suministro eléctrico, lo que dio lugar al accidente nuclear más grave desde el desastre de Chernóbil.
El accidente nuclear de Fukushima Daiichi provocó un reexamen de la seguridad nuclear y la política de energía nuclear en muchos países [89] y planteó preguntas entre algunos comentaristas sobre el futuro del renacimiento. [90] [85] Alemania aprobó planes para cerrar todos sus reactores para 2022 (después de la crisis energética causada por la invasión rusa de Ucrania , Alemania ahora planea mantener los reactores en funcionamiento hasta abril de 2023 [91] ). Los planes de energía nuclear italianos [92] terminaron cuando Italia prohibió la generación, pero no el consumo, de electricidad nuclear en un referéndum de junio de 2011. [93] [89] China, Suiza, Israel, Malasia, Tailandia, Reino Unido y Filipinas revisaron sus programas de energía nuclear. [94] [95] [96] [97]
En 2011, la Agencia Internacional de Energía redujo a la mitad su estimación previa de nueva capacidad de generación que se construiría para 2035. [98] [99] La generación de energía nuclear tuvo la mayor caída interanual de la historia en 2012, con plantas de energía nuclear a nivel mundial produciendo 2.346 TWh de electricidad, una caída del 7% con respecto a 2011. Esto se debió principalmente a que la mayoría de los reactores japoneses permanecieron fuera de línea ese año y al cierre permanente de ocho reactores en Alemania. [100]
En 2011, la Associated Press y la agencia Reuters informaron de que la seguridad y la supervivencia de la nueva central nuclear de Onagawa , la instalación con reactor más cercana al epicentro y situada en la costa, demuestran que es posible que las instalaciones nucleares resistan los mayores desastres naturales. También se dijo que la planta de Onagawa demostraba que la energía nuclear puede conservar la confianza del público, y los residentes supervivientes de la ciudad de Onagawa se refugiaron en el gimnasio de la instalación nuclear tras la destrucción de su ciudad. [101] [102]
En febrero de 2012, la NRC de Estados Unidos aprobó la construcción de dos reactores en la planta generadora de Vogtle Electric , la primera aprobación en 30 años. [103] [104]
En agosto de 2015, después de cuatro años de generación de electricidad por fisión casi nula, Japón comenzó a reiniciar sus reactores nucleares, una vez que se completaron las mejoras de seguridad, empezando por la central nuclear de Sendai . [105]
En 2015, las perspectivas del OIEA en materia de energía nuclear se habían vuelto más prometedoras. "La energía nuclear es un elemento fundamental para limitar las emisiones de gases de efecto invernadero", señaló el organismo, y "las perspectivas de la energía nuclear siguen siendo positivas a medio y largo plazo, a pesar del impacto negativo que ha tenido en algunos países tras el accidente [de Fukushima-Daiichi]... sigue siendo la segunda fuente más importante de electricidad con bajas emisiones de carbono en todo el mundo. Y los 72 reactores en construcción a principios del año pasado eran la mayor cantidad en 25 años". [106] En 2015 [actualizar], la tendencia mundial era que la entrada en funcionamiento de nuevas centrales nucleares se compensara con el número de plantas antiguas que se retiraban. [107] China completó ocho nuevas conexiones a la red en 2015. [108] [109]
En 2016, el reactor rápido refrigerado por sodio BN-800 en Rusia comenzó a generar electricidad comercial, mientras que los planes para un BN-1200 se concibieron inicialmente; el futuro del programa de reactores rápidos en Rusia espera los resultados de MBIR, una instalación de investigación de generación de múltiples bucles en construcción para probar los refrigerantes de plomo, plomo- bismuto y gas químicamente más inertes , que también funcionará con combustible MOX (óxido de plutonio y uranio mixto) reciclado. Se planea una instalación de ciclo de combustible cerrado de procesamiento piroquímico en el sitio para reciclar el combustible gastado/"residuos" y reducir la necesidad de un crecimiento en la minería y exploración de uranio. En 2017, el programa de fabricación del reactor comenzó con la instalación abierta a la colaboración en el marco del "Proyecto internacional sobre reactores nucleares innovadores y ciclo del combustible", tiene un cronograma de construcción que incluye un inicio operativo en 2020. Como estaba planeado, será el reactor de investigación más poderoso del mundo. [110]
En 2015, el gobierno japonés se comprometió con el objetivo de reiniciar su flota de 40 reactores para 2030 después de las actualizaciones de seguridad, y terminar la construcción de la Planta de Energía Nuclear Ōma Generación III . [111] Esto significaría que aproximadamente el 20% de la electricidad provendría de energía nuclear para 2030. A partir de 2018, algunos reactores han reiniciado la operación comercial después de las inspecciones y actualizaciones con nuevas regulaciones. [112] Si bien Corea del Sur tiene una gran industria de energía nuclear , el nuevo gobierno en 2017, influenciado por un movimiento antinuclear vocal, [113] se comprometió a detener el desarrollo nuclear después de la finalización de las instalaciones actualmente en construcción. [114] [115] [116]
La quiebra de Westinghouse en marzo de 2017 debido a pérdidas por 9.000 millones de dólares por la paralización de la construcción de la central nuclear Virgil C. Summer , en Estados Unidos, se considera una ventaja para las empresas del este, para la futura exportación y diseño de combustible nuclear y reactores. [117]
En 2016, la Administración de Información Energética de Estados Unidos proyectó para su "caso base" que la generación mundial de energía nuclear aumentaría de 2.344 teravatios hora (TWh) en 2012 a 4.500 TWh en 2040. Se esperaba que la mayor parte del aumento previsto se produjera en Asia. [118] A partir de 2018, hay más de 150 reactores nucleares planificados, incluidos 50 en construcción. [119] En enero de 2019, China tenía 45 reactores en funcionamiento, 13 en construcción y planes para construir 43 más, lo que la convertiría en el mayor generador de electricidad nuclear del mundo. [120]
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La energía nuclear de cero emisiones es una parte importante de los esfuerzos para mitigar el cambio climático . Según el Escenario de Desarrollo Sostenible de la AIE , para 2030, la energía nuclear y la captura y almacenamiento de carbono habrían generado 3900 TWh a nivel mundial, mientras que la energía eólica y solar 8100 TWh, con la ambición de lograr emisiones netas de CO2 cero para 2070. [122] Para lograr este objetivo, se deberían haber agregado en promedio 15 GWe de energía nuclear anualmente. [123] En 2019, se estaban construyendo más de 60 GW en nuevas plantas de energía nuclear, principalmente en China, Rusia, Corea, India y los Emiratos Árabes Unidos. [123] Muchos países del mundo están considerando la posibilidad de instalar pequeños reactores modulares , y uno en Rusia se conectará a la red en 2020.
Entre los países que tienen al menos una central nuclear en fase de planificación se incluyen Argentina, Brasil, Bulgaria, República Checa, Egipto, Finlandia, Hungría, India, Kazajstán, Polonia, Arabia Saudita y Uzbekistán. [123]
El futuro de la energía nuclear varía mucho de un país a otro, dependiendo de las políticas gubernamentales. Algunos países, en particular Alemania, han adoptado políticas de eliminación progresiva de la energía nuclear . Al mismo tiempo, algunos países asiáticos, como China [120] y la India [124] , se han comprometido a una rápida expansión de la energía nuclear. En otros países, como el Reino Unido [125] y los Estados Unidos, se prevé que la energía nuclear forme parte de la combinación energética junto con la energía renovable.
La energía nuclear puede ser una solución para proporcionar energía limpia y, al mismo tiempo, revertir el impacto que los combustibles fósiles han tenido en nuestro clima. [126] Estas plantas capturarían dióxido de carbono y crearían una fuente de energía limpia con cero emisiones, lo que haría que el proceso fuera carbono-negativo. Los científicos proponen que ya se han salvado 1,8 millones de vidas al reemplazar las fuentes de combustibles fósiles por energía nuclear. [127]
A partir de 2019, [actualizar]el costo de extender la vida útil de las plantas es competitivo con otras tecnologías de generación de electricidad, incluidos los nuevos proyectos solares y eólicos. [128] En los Estados Unidos, las licencias de casi la mitad de los reactores nucleares en funcionamiento se han extendido a 60 años. [129] La NRC y el Departamento de Energía de los EE. UU. han iniciado una investigación sobre la sostenibilidad de los reactores de agua ligera que se espera que conduzca a permitir extensiones de las licencias de los reactores más allá de los 60 años, siempre que se pueda mantener la seguridad, para aumentar la seguridad energética y preservar las fuentes de generación con bajas emisiones de carbono. Se están realizando investigaciones sobre reactores nucleares que pueden durar 100 años, conocidos como reactores Centurión. [130] A partir de 2020, la Comisión Reguladora Nuclear autorizó varias plantas de energía nuclear de EE. UU. para operaciones de hasta 80 años. [131]
Tras la invasión rusa de Ucrania en 2022 , la situación ha cambiado. Con la declaración de Versalles acordada en marzo de 2022, los líderes de la UE de los 27 estados miembros acordaron eliminar gradualmente la dependencia de la UE de los combustibles fósiles rusos lo antes posible. [132] El Foro Económico Mundial ha publicado cambios en la política energética, tras la invasión rusa. [133] Corea está planeando "aumentar las energías renovables en la electricidad [...] [y] la energía nuclear a más del 30%". [133] Japón ha decidido "reiniciar las plantas de energía nuclear alineadas con el 6º Plan Estratégico de Energía [...]". [133] Alemania decidió posponer el cierre de sus tres plantas de energía nuclear restantes hasta abril de 2023. [134]
