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LA ENERGIA NUCLEARCharla ante la Academia Nacional de Ingeniería y Hábitat
Ing. Nelson Hernández
Blog: Gerencia y Energia
Twitter: @energia21
Prensa: NH Dayly Noviembre 2010
POBLACION ELECTRICIDAD
CAMBIO CLIMATICO
DESARROLLO
DESCARBONIZAR SISTEMA
ENERGETICO
NUCLEAR RENOVABLES
El mundo de noche
2005 2025202020152010 2030
45
40
35
30
25
20
Mill
ard
os d
e T
M d
e C
O2
Referencia
Gestión Emisión de CO2
Fuente: IEA Elaboración: Nelson Hernández
Políticas Alternativas Estabilización 450 ppm
Biocombustibles
CC Industria
CC Plantas eléctricas
Eficiencia uso eléctrico
Eficiencia uso final
Renovables
Nuclear
1. Garantizan el suministro eléctrico
2. Reducen la dependencia de los combustibles fósiles
3. No emiten CO2
4. Son seguras
5. Son competitivas
6. Tecnología conocida
7. Hay solución para los residuos
8. Diversifican las fuentes generadoras de electricidad
¿Por qué las centrales nucleares?
¿Por qué enriquecer uranio?
El Uranio (U-235) en estado natural esta en muy baja concentración por lo que hay que aumentarla (enriquecimiento) de tal manera que pueda ser útil.
Para una planta de generación eléctrica un enriquecimiento entre 3 y 5 % es suficiente. Por encima de este % comienzan los problemas geopolíticos, ya que dicho % es el limite entre los usos pacíficos y bélicos de la energía nuclear.
El uranio fisible en las armas nucleares normalmente contiene 85% o más de U-235 conocido como "nivel para armas" (weapons-grade), a pesar de que para un arma muy poco eficiente el 20% sería suficiente.
Método enriquecimiento por cascada centrifugadoras en una planta europea
La Agencia Internacional de la Energía Atómica (IAEA) nació el 29 de julio de 1957. Dentro de sus principales objetivos están:
• Inspeccionar los desarrollos nucleares a nivel mundial. La agencia tiene mas de 50 años de experiencia, y la inspección radica en verificar y salvaguardar que las actividades y materiales nucleares no se utilicen con fines militares.
• Ayudar a los países a mejorar la seguridad nuclear, y a prepararse para responder a cualquier eventualidad. A tal efecto, establece normas y convención internacional, y la ayuda de expertos de tal manera que permita la protección de las personas y el ambiente a las radiaciones perjudiciales.
• Ayudar a los países en la aplicación pacifica de la ciencia y tecnología nuclear, contribuyendo así a los objetivos del milenium de desarrollo sostenible en los ámbitos de la energía, el ambiente, la salud y la agricultura, entre otros, y la cooperación en áreas clave de la ciencia y la tecnología nuclear.
Agencia Internacional de la Energía Atómica (IAEA)
Obtención conocimientos de lo que significa un programa nuclear
(1 a 3 años)
Pre proyecto
Desarrollo y construcción proyecto con participación activa del ente regulador internacional
(7 a 10 años)
Construcción
Trabajos preparatorios e invitación a licitar. Participación organismo internacional de regulación
(3 a 7 años)
Proyecto
Pro
gram
a P
lan
ta N
ucl
ear
Fases para alcanzar capacidad energía nuclear
Fuente: IAEA
• Tiempo
• Recursos Humanos y Formación
• Aspectos regulatorios
• Disponibilidad tecnológica
• Costos
• Financiamiento y Economía
• Seguridad de Suministro de Combustibles
• Tecnología de Apoyo y Organización
• Legislación
• Clausura
• Utilización de Combustibles y Gestión de Residuos
• Información Publica
Consideraciones para lanzar un programa de energía nuclear
Fuente: IAEA
Gobierno: Responsable por la elaboración y aplicación de políticas energéticas y en algunos casos financista
Mercado: Formado por los clientes consumidores de electricidad a precios competitivos
Productor (Dueño): Responsable por el desarrollo completo del proyecto. Algunos gobiernos tienen este rol
Constructores: responsables ante el dueño de la construcción del proyecto. Son empresas especializadas
Vendedores Tecnología: Responsables ante el dueño y constructor del suministro de equipos
Regulador Internacional: Responsable por la coordinación de todos los aspectos relacionados con la seguridad y el ambiente desde la etapa de diseño, operación y desmantelamiento de la planta
Principales actores en un programa de energía nuclear
Geopolítica del uranio
Los países que dominan integralmente la energía nuclear no desean que otros la dominen, motivado al auge del terrorismo, lo que ha modificado ampliamente la interrelación geopolítica mundial
Solo hay un punto de encuentro: Cuando se fabrica o se compra U-235 menor o igual a 5 % de enriquecimiento para generar electricidad o para usos científicos e industriales
(c)Nor Corea
30-50Pakistán
45-90India
200Israel
200Inglaterra
350Francia
400China
9000 (b)Estados Unidos
19500 (a)Rusia
Nro. de Bombas
Notas: (a) Llego a tener 44000 / (b) Llego a tener 28000 / (c) Posee material para 6 bombas
El principal miedo al desarrollo pacífico de la energía nuclear, es que la brecha que la separa del uso bélico no es la tecnología o los recursos, si no la ética de quien la controla
• Existe abundancia de uranio• Diversificación geográfica de suministradores• Estabilidad socio-política de los países productores• Redes de transporte fiables y suficientes• Las centrales nucleares operan en el entorno de las 8.000 horas anuales• Bajo costo operativo (combustible y O&M)• Baja sensibilidad a la variación del precio del combustible (costo predecible)• Estabilidad a largo plazo de los costos de producción de electricidad
Energía nuclear y garantía de suministro
Inspección planta nuclear Irán
15443003032Niger
-n/d127Los otros 3 (*)
57243810043853Total Mundo
2600263Republica Checa-n/d271India
477157400330Brasil314205900655Sur África5844300769China
158126500800Ucrania69990001430Estados Unidos24552002338Uzbeskitan
491724003521Rusia331451004366Namibia857140008430Australia403442008521Kazakastan373292009000Canadá
Duraciónaños
ReservastU< 80 US$/Kg
ProduccióntU
2008. Producción y Reservas de Uranio a nivel mundial
(*) Francia, Rumania y PakistánFuente: World Nuclear Association Elaboración: Nelson Hernandez
2008. Las 10 primeras minas de Uranio
43853
27436Total Mundo
Total 10 primeros
1034 Uranium OneKazakhstan Akdala
1249 ArevaCanadáMcClean Lake
1289 ArevaNigerAkouta
1368 CamecoCanadáRabbit Lake
1743 ArevaNigerArlit
3050 ARMZ Rusia Priargunsky
3344 BHP Billiton Australia Olympic Dam
3449 Rio Tinto (69%)
Namibia Rössing
4527 ERA (Rio Tinto 68%)
Australia Ranger
6383 CamecoCanadáMcArthur River
Producción tU
Principal Dueño
PaísMina
63 %
Fuente: World Nuclear Association Elaboración: Nelson Hernandez
2008. Situación de la energía nuclear
TotalHidroelecNuclearCarbónGasPetróleo
2009. Los 10 primeros consumidores de energía
Fuente: BP Elaboración: Nelson Hernández
111646.65.529.423.834.8Mundo
39236.73.115.732.342.2Resto
72416.66.836.719.230.7Sub total
22639.21.35.28.146.2Brasil
2380.314.028.812.843.8Sur Corea
2425.438.44.215,936.2Francia
2901.410.524.524.239.3Alemania
31928.36.48.326.730.4Canadá
4643.613.423.417.042.6Japón
4695.10.852.410.031.7India
6356.35.813.155.219.7Rusia
21776.40.770.63.718.6China
21822.98.722.827.038.6Estados Unidos
% MMTPE
Base no fósilBase fósil
Total = 4565 GW
33.3 %66.7 %
Mundo. Capacidad generación eléctrica (2009)
Gas PetróleoCarbón
Total = 3045 GW
37.3 %
14.2 %
48.5 %
GeotermalBiomasaSolar Eólica Nuclear
Hidroeléctrica
Total = 1520 GW3.3 %
10.6 %
25.6 %
58.1 %
0.8 %1.6 %
Fuente: BP / EIA Elaboración: Nelson Hernández
3675002600Total Mundo
52951397Los Otros 20 (*)
901661Suiza
858765China
1316884Ucrania
1265289Canadá
20339141Alemania
17716144Sur Corea
21743152Rusia
46236240Japón
63473418Francia
101119809Estados Unidos
CapacidadMWe
Generación10 9 Kwh
2008. Capacidad y Generación Eléctrica con Base Nuclear
(*) Argentina, Armenia, Bélgica, Brasil, Bulgaria, Republica Checa, Finlandia, Hungría, India, Lituania, México, Holanda, Pakistán, Rumania, Eslovaquia, Eslovenia, Sur África, España, Suecia, Inglaterra
Fuente: World Nuclear Association Elaboración: Nelson Hernandez
13.0 % del total mundial
Mundo. Capacidad Generación Eléctrica con Base Nuclear (GW)
Francia
Japón
Otros
Corea del Sur
Alemania
Rusia
Estados Unidos
China
Inglaterra
Canadá
Ucrania
9
51
22
48
63
99
20
18
13
13
11
Total = 367
2008
Fuente: World Nuclear Association
India
Japón
Pakistán
Rusia
Indonesia
Condominio Golfo (*)
Otros
Estados Unidos
Brasil
México
China
330
225
200
200
1200
2750
2800
180
2810
175
175
Total = 11045
(*) Bahrain, Kuwait, Omar, Qatar, Arabia Saudita y Emiratos Árabes
Proyección al 2100 (caso Alto)
Elaboración: Nelson Hernandez
De acuerdo a la información de la WNA, para el año 2100 solo tendrán generación eléctrica-nuclear en Latinoamérica los siguientes países, y cuya capacidad esta expresada en GWe:
Brasil (330)
México (225)
Argentina (90)
Venezuela (60)
Chile (38).
Latinoamérica. Energía nuclear en el siglo XXI
Flujo de efectivo ilustrativo para una planta eléctrica nuclear
Fuente: ININ (México)
CombustibleOperación + mantenim.Inversión
Gas Petróleo Carbón Nuclear
12 %
20 %
30 %
67 %
15 %
18 %
75 %
10 %15 %
30 %
58 %
50 %
Materia Prima [Uranio] (46%)
Enriquecimiento (38%)
Conversión (4%)
Fabricación (12%)
Estructura del costo de producción de 1 Kwh
Fuente: World Nuclear Association Elaboración: Nelson Hernandez
Hidroeléctrica
Solar PV
Solar Concentrada (PV)
Planta a Gas
Torre Solar
Torre Solar + Paneles PV
Nuclear
Parque Eólico
0.0440.016
0.0520.131
0.1430.143
Geotérmica 0.153Maremotriz 0.156
Fuel Oil/Orimulsión 0.158Planta a Carbón 0.161
0.2500.263
Carbón (75 % de secuestro) 0.265
1500
8250
715
1300
3750
67506165
1000
7935
5200
4140
$/Kwinstalado
2900
12000
Costo* Generación de Electricidad ($/Kwh)
Elaboración: Nelson Hernández
(*) Considera costo de la tonelada de emisión de CO2 (50 $/tonelada)
29965
560
450
300
5190
23465
Millones de TPE
100.0Total
1.9Nuclear (3)
1.5Renovables (2)
1.0Carbón (1)
17.3Gas (1)
78.3Petróleo (1)
%
100.0450Total
20.894Hidráulica
5.826Maremotriz
1.88Geotermal
15.670Eólica
50.6228Solar
3.817Bio Energía
1.67Mini Hidráulicas
%Millones de TEP
2009. Potencial energético estimado de Venezuela
Fuentes:
(1) Tomadas del informe BP 2010 (http://www.bp.com/productlanding.do?categoryId=6929&contentId=7044622)
(2) “Energías Renovables: potencial energético de recursos aprovechables”. División de Alternativas Energéticas, MEM (2001) MARTÍNEZ, A.
(3) Venezuela en el Juego Nuclear(http://plumacandente.blogspot.com/2009/10/venezuela-en-el-juego-nuclear.html)
Elaboración: N. Hernández
TPE = 7.33 Barriles Petróleo Equivalente
Venezuela en la geopolítica de la energía nuclear
En los últimos 6 años Venezuela ha entrado en el juego de la geopolítica nuclear, motivado a:
• Relaciones muy estrechas con Irán, actualmente cuestionado por la comunidad internacional por sus proyectos nucleares
• Relaciones con países vetados internacionalmente considerados protectores del terrorismo
• Firma de convenios de asistencia en energía nuclear con países “no amigables” de los Estados Unidos
• Exploración y “explotación” de recursos de uranio por Rusia e Irán en territorio venezolano
Rio Negro
Existe un informe realizado en el primer gobierno de Carlos Andrés Pérez donde se establecía la existencia de reservas de uranio en la Formación Úrico, en la confluencia de los ríos Úrico y Chicarán, en el Distrito Roscio, a unos 200 Km. al noreste del Salto Ángel, las cuales eran consideradas de alto enriquecimiento por la presencia de mas de 20 % de uranio (235).
También, la evaluación indicaba otras formaciones mucho más al sur, cercanas al limite de los estados Bolívar y Amazonas, en Río Negro . Las reservas se estiman en 50 mil toneladas
Venezuela. Recursos de uranio
¿Cuál es el tipo de tecnología (reactor) que se utilizara?
¿Quién proporcionara la tecnología?
¿Qué capacidad (MW) tendrá la planta nuclear?
¿Cual es el costo del MW nuclear a instalar?
¿Dónde será construida la planta y el área a utilizar?
¿Cómo será el financiamiento del programa nuclear?
¿Dónde estará adscrito el ente regulador nacional?
¿Qué tipo de personal requiere una planta nuclear?
¿Cómo será la gestión de los residuos nucleares?
¿Quién proporcionara el uranio?
Algunas preguntas a responder por el gobierno venezolano
Motivado a factores económicos, ambientales y geopolíticos la energía nuclear “renace” como la energía primordial para la generación de electricidad en el siglo XXI
La energía nuclear es rechazada fuertemente por la humanidad, sin embargo su uso se potencia a partir de la segunda mitad del siglo XXI
La energía nuclear siempre será objeto de antagonismo en la geopolítica mundial, entre los que dominan la energía y los que desean dominarla
Por la estrecha relación que tiene el gobierno venezolano con el de Irán, Venezuela ha sido incluida en el “juego nuclear mundial”
Lecciones aprendidas
LA ENERGIA NUCLEARCharla ante la Academia Nacional de Ingeniería y Hábitat
Ing. Nelson Hernández
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Twitter: @energia21
Prensa: NH Dayly Noviembre 2010
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