Un tema recurrente cuando se debate sobre centrales nucleares es el problema de los residuos de la fisión.
Éste es en efecto un problema real, sería absurdo ignorarlo, pero a menudo se habla con desconocimiento del mismo. Se confunden los almacenamientos temporales de residuos de alta actividad (generados en las centrales) con los almacenamientos definitivos (en España, el Cabril en Córdoba) de residuos de media y baja procedentes de otras actividades (principalmente hospitales).
Intentaremos aclarar alguna cuestión.
La respuesta al manido "¿que hacer con los residuos?" (de las centrales, se entiende) es simple: Guardarlos de forma segura hasta que llegue el momento de su reprocesamiento.
Para ello se está buscando un emplazamiento (llevamos años con ello mientras que en otros países es un tema solucionado) pero como hemos visto recientemente,
si a un alcalde se le ocurre preguntar, los radicales rápidamente le dan de hostias.
En Holanda acaban de inaugurar su ATC (Almacen Temporal Centralizado), en medio de una zona industrial con mínimas protestas.
Aquí, los emplazamientos que se barajan, están lejos de zonas pobladas, pero ya veremos en que queda la cosa. De momento los almacenes temporales en las centrales se agrandan más y más y van a comenzar a regresar los residuos enviados a Francia para su reprocesamiento.
Hemos dicho "reprocesar", y en efecto, ésa es una de las claves normalmente desconocidas. Veamos globalmente el ciclo del combustible para entenderlo:
Lo primero que debemos saber es que el combustible (Uranio) que se introduce en el reactor es casi en un 97% U238, un isótopo estable del Uranio, y algo más del 3%, U235. Solo este último está implicado en la reacción de fisión nuclear. Cuando el U235 capta un neutrón, se vuelve inestable y tiende a "partirse" (fisión) en dos. Además, como consecuencia de la fisión se liberan 2 ó 3 neutrones. Uno de estos neutrones se capta por otro átomo de U235, continuando la reacción en cadena y el resto son absorbidos por los elementos de control presentes también en el reactor como barras de control o disueltos en el agua refrigerante (los elementos utilizados para este cometido, como el Boro, tienen la particularidad de ser estables en su isótopo normal y también una vez absorbido el neutrón).
Por su parte, los dos átomos procedentes de la fisión del U235 son inestables y tienden a sufrir desintegraciones radiactivas hasta convertirse en isótopos estables. Estos átomos, de muy variados elementos, son los verdaderos residuos nucleares y con ellos no se puede hacer prácticamente nada (quizá en el futuro sí, pero eso es otra historia).
Ahora bien, ¿que ocurre con todo el U238, que al fin y al cabo es la mayor parte del combustible? Pues resulta que el U238 no sufre fisión (no se parte en dos) al absorber un neutrón sino que se convierte en U239, pero el U239 es inestable y tiende a convertirse en Pu239 al transformarse un neutrón en un protón. Según indicamos
cuando hablamos de bombas atómicas, el Pu239 es fisionable, igual que el U235. Por ello, al U238 se le llama "fértil", no es fisionable, pero sirve para fabricar combustible nuclear.
¿Que tenemos pues en las barras de combustible de un reactor al cabo de un tiempo de "quemarse"? Pues U238 estable (que no haya capatado neutrones), Plutonio 239 y una proporción pequeña, pero muy variada, de residuos radiactivos. El Pu239, según vimos, es el componente básico de la mayoría de bombas nucleares, pero también (al ser "fisionable") puede usarse como nuevo combustible para otro reactor nuclear. El U238, a su vez, puede utilizarse para producir Pu239.
Es decir, resulta que de lo que consideramos un residuo (el combustible "quemado"), la mayor parte es reutilizable. Solo los productos de la fisión son verdaderos residuos. El "reprocesamiento" del que hablábamos consiste en separar el grano de la paja, con la particularidad de que hay más grano que paja .
Hagamos un inciso para aclarar que si bien tanto el Pu239 como el U235 son fisionables y por tanto utilizables como combustible nuclear, las condiciones en que ambos fisionan son diferentes. El U235 capta bien los neutrones "lentos" (de baja energía) y el Pu239 los neutrones "rápidos".
Por ello, el Pu239 no se puede usar como combustible "tal cual" en reactores convencionales, pero hay diseños especiales de reactor (reactores rápidos, como los franceses fénix y superfénix) que han funcionado comercialmente con ese combustible. También se ha probado a usar una mezcla (llamada MOX) de Uranio y Plutonio en reactores lentos, pero con resultados no muy buenos.
Esto era para señalar, que el Pu239, es potencialmente útil (y el U238), pero tiene mala "salida comercial" en la actualidad. Como el proceso de reprocesamiento es complejo y caro, la opción es almacenar el combustible gastado para reprocesarlo cuando haga falta.
A los ATC van pues, tanto los elementos de combustible quemados sin reprocesar como los residuos "verdaderos" (productos de la fisión) separados del U238 y el Pu239 en instalaciones de reprocesamiento. Conviene almacenar estos residuos verdaderos también de forma temporal, pues que no se sepan "inertizar" ahora no quiere decir que no se pueda hacer. Hay investigaciones en curso (pocas) para transformar los residuos de la fisión en elementos estables de forma acelerada mediante bombardeos neutrónicos y gracietas por el estilo. En España se proyectó hace años un centro de investigación (en concreto en Zaragoza) con este fin pero se quedó en eso, en proyecto.
Actualmente en la India hay un ambicioso programa nuclear que de forma inteligente comprende el ciclo completo: Reactores lentos (quemando U235), reactores "reproductores" (diseñados para favorecer la transformación de U238 en Pu239) y reactores rápidos (quemando Pu239). Además lógicamente de instalaciones de almacenamiento, reprocesamiento e investigación.
El programa nuclear hindú, globalmente concebido tiene otra particularidad: Se está multiplicando casi por 30 la disponibilidad de combustible. Si únicamente se utilizan reactores lentos, el combustible aprovechado es tan solo el U235, que como se ha dicho, es un isótopo escaso. De ahí que a menudo se hable de las escasas reservas de combustible. Si el U238 se transforma también en combustible, según lo arriba expuesto, las reservas se multiplican.
Con el ciclo así concebido, esas reservas de Uranio que, según estimaciones, no llegarían a los 100 años, se convierten en 3.000.
Es de esperar que mientras tanto, se consiga explotar comercialmente la energía de fusión.
Creo conveniente aclarar que todo esto no indica que crea que la nuclear es la panacea, ni mucho menos. Pero me parece irresponsable e irreal renunciar a su uso como parte del mix de generación sin considerar el asunto con un mínimo de rigor.
Por cierto, os comentaré un dato. El coste de producción de un kWh en una nuclear, incluyendo todos los conceptos salvo la amortización de la inversión (coste de combustible, reprocesamiento y almacenamiento de éste, personal, consumibles, etc.), está entre 1,5 y 1,9 centimos de euro. Para los costes de producción de las renovables, podéis haceros una idea a partir de las primas en el
nuevo Real Decreto que las regula (páginas 14 a 18).
Para elegir convenientemente, es bueno conocer datos.