Nucleares? Para que?

 “Nucleares? Depende!”, diciamos onte. E hoxe despois do apagamento tan inoportunamente predito —e acertadamente descrito— no artigo do pasado ano “España grande e libre…e ao bordo dun 
apagamento” publicado en leste mesmo medio, non temos outra opción que preguntarnos se realmente un maior número de nucleares conectadas ao sistema evitasen o «blackout». Non temos outra opción de preguntárnolo previamente porque é “precisamente iso” ao que vou ter que responder en canto atópeme cun dos meus habituais inquisidores. Ramiro, sen ir máis lonxe, que me consta que xa preguntou polo meu nun par de tendas das que frecuento para as miñas compras habituais!

E mira ti por onde por aí aparece navegando de bolina contra o vento ávrego que azouta hoxe as rúas de Bouzas.

—Don Manoel, por fin o dou atopado!

—Supoño que quererás preguntarme algo do apagamento do luns. Advírtoche que hai un vídeo de Turiel que o explica moi ben!

—Pois, que quere que lle diga don Manoel? Eu son dos que prefiro o real ao virtual.

—E eu —que o que avisa non é traidor— “…avísoche e anúncioche que hoxe renuncio” a unha explicación coherente do sucedido.

—Falta moita información…

—Falta moita información nun sistema que ten máis rexistros que a caixa negra dun avión.

—Falta ou non a queren dar?

—Máis ben o segundo.

—Mire que lle digo don Manoel! Non estariamos mellor na do Miguel cunhas cuncas de treixadura na mesa, a salvo dos embates deste vendaval?

A proposición é digna de ser aprobada sen demasiado debate, polo que en menos do que se tarda en relatalo —afortunadamente en Bouzas todo está moi a man— estamos na taberna de Miguel na que as poucas comodidades están sobradamente compensadas pola calidade do viño do Ribeiro e as tapas de pucheiro, realizadas coa adecuada paciencia nunha cociña “bilbaína”.

O certo é que, grazas a esta estratexia, a partir de entón a conversación flúe coa calma imprescindible para analizar sen présas as montañas de información dispoñible nos medios, separar o gran da palla e centrarse, non tanto no sucedido como na posibilidade da súa repetición. E algúns políticos non contribuíron precisamente a esa calma. Aínda que outros non estiveron especialmente ben asesorados nas súas declaracións acerca dos papeis das renovables e as nucleares nesta traxicomedia.

—Que quere que lle diga, don Manoel! A min iso que dixo o presidente que, durante a crise, as centrais nucleares «lonxe de ser unha solución, foron un problema», deixoume un pouco a cadros.

—A verdade é que dicir que foron parte do problema é unha afirmación moi discutible. Se queres opoñerche á mensaxe do PP e de VOX di que non foron parte da solución. E non o foron porque tampouco están deseñadas para selo. Unha perda repentina da demanda ou unha inestabilidade severa na rede como esta, poden afectar o control da reacción nuclear dentro do reactor, o que esixe a súa separación da rede para levar o reactor a unha parada segura e controlada.

—A min o que me aterra é o da necesidade de desviar «grandes cantidades de enerxía» cara ás centrais nucleares para manter a estabilidade dos seus núcleos. E se non temos esa enerxía? Converteríanse en bombas atómicas?

—Que barbaridade! As centrais nucleares non requiren unha subministración masiva de enerxía externa para manter a estabilidade dos seus núcleos tras unha parada de xeración. Están deseñadas con múltiples sistemas de seguridade redundantes e son capaces de xestionar a súa propia seguridade de forma autónoma durante e despois dunha desconexión da rede.

—E por que despois da parada non puideron volver arrincar de forma inmediata?

—Iso é un pouquiño máis difícil de entender, pero tento resumir o problema. Na reacción nuclear, base do funcionamento das centrais desta tecnoloxía, prodúcense varios produtos de fisión de vida curta, algún dos cales —sinaladamente o xenón-135— ten unha absorción de neutróns extremadamente alta. Mentres o reactor está a operar a unha potencia constante, alcánzase un equilibrio na concentración deste xenón-135 polo seu propio decaemento radioactivo e pola absorción de neutróns. Pero cando o reactor párase ou a potencia redúcese de forma significativa, o fluxo de neutróns diminúe drasticamente, o que reduce a taxa de destrución do Xenón-135 por absorción de neutróns. Esta alta concentración, coñecida como «envelenamento por xenón», impide o re arranque do reactor ata que esta concentración non decaia de forma natural ata un nivel que depende do deseño concreto do reactor e da súa historia operativa.

—Pois tiña razón don Manuel. Non lle entendín nada!

Rimos un pouco. O certo é que o tema non é moi coñecido fóra dos ámbitos estritamente técnicos, polo que non é de estrañar que os asesores do presidente non oísen falar do tema.

—E sigo sen entender se o problema que tivemos ten ou non que ver coas renovables…

—O problema non son as renovables senón o modelo elixido para a integración dalgunhas das renovables; singularmente a fotovoltaica e a eólica. Porque, ata onde eu se, a hidráulica tamén o é.

—Xa… quere dicir que debería haber moitas máis baterías.

—Tampouco! O sistema eléctrico é dunha enorme complexidade, e non admite medicina de panxoliñas e receitas da avoa. Por non citar que é un sistema de corrente alterna e non de continua.

—E iso ten algo que ver?

—Bastante. Pensa que para poder integrarse no sistema existente as fontes de continua, fotovoltaica, eólica —si, si, eólica en certa medida tamén— e baterías teñen que construír unha onda sinusoidal mediante unha electrónica de potencia nun artefacto denominado “investidor”. No caso concreto dos investidores utilizados para conectar estas fontes de enerxía de CC á rede eléctrica de CA, existen fundamentalmente dúas estratexias de control diferentes.

—Entendo: unha barata e unha cara.

—Por suposto! A barata —que chámase «Grid following»(GFM)—, sincronízase coa voltaxe e a frecuencia da rede existente e séguea inxectando ou absorbendo a cantidade de potencia activa e reactiva que se lles ordene.

—Entendo. Son as que teñen toda esa xente que se sorprendeu cando comprobou que a súa instalación non xeraba enerxía no apagamento.

—Por suposto. As GFM dependen completamente da rede e non poden operar de forma autónoma. E como “seguen ao líder” se a tensión ou a frecuencia apártanse do valor de consigna acompañan a esta deriva ata que as proteccións detecten esta circunstancia e abran o interruptor de axuste coa rede para protexer a instalación.

—E as caras?

—Utilizan outra tecnoloxía denominada «Grid Forming» (GFM). Estas GFM utilizan algoritmos de control avanzados para establecer e manter a súa propia voltaxe e frecuencia de referencia, imitando o comportamento dos xeradores síncronos tradicionais. Por iso poden sincronizarse e operar conectados á rede principal ou facelo de forma autónoma, en redes illadas. Tamén son capaces de proporcionar estabilidade á rede ao responder activamente as perturbacións de tensión e frecuencia, de maneira similar aos xeradores síncronos.

—Algo malo terán ademais do prezo…

—Non son un experto no tema, pero segundo comentan esta tecnoloxía é máis complexa de implementar e de controlar… E supoño que máis propensa a avarías.

Observo que xa temos ao noso ao redor un nutrido público coas orellas sintonizadas na nosa conversación. Consulto nervioso o reloxo: un pouco tarde para facer os recados. Fago unha chamada rápida a casa para avisar da circunstancia e que non se preocupe do prato principal, que o levarei nunha friameira. Solucionados os problemas inmediatos de loxística volvo á conversación.

—Outra cousa que non son capaz de entender, don Manoel, é por que se ten que caer toda a rede; por que un problema nunha parte da rede ten que afectar á totalidade da subministración.

—É que non ten por que afectar! De feito, algúns expertos en proteccións de rede apuntan a que as devasas non actuaron correctamente.

—E que se supón que é iso das devasas?

—No sistema eléctrico o termo «devasa» refírese aos mecanismos, sistemas ou estratexias deseñadas para limitar a propagación dun fallo, unha perturbación ou un incidente dentro da rede eléctrica, evitando que afecte a unha zona máis ampla ou a todo o sistema. Debes de entender que unha «devasa» no sistema eléctrico non é un único dispositivo que leva ese nome senón unha combinación de Sistemas de protección que detectan condicións anormais e actúan rapidamente para illar a parte defectuosa da rede, sistemas de control complexos que poden detectar desequilibrios ou perturbacións e tomar accións correctivas automáticas como o desvío do fluxo de enerxía por outras liñas e subestacións, para evitar a propagación do defecto, e outras estratexias.

—Pois se unha «devasa» é iso está claro que non funcionaron.

—Algún si: a interconexión con Francia.

—E a de Portugal?

—É que o de Portugal é distinto. Temos nada menos que nove liñas de interconexión dos dous sistemas distribuídas ao longo da fronteira, polo que unha función de disparo por perda de estabilidade que actúe #ante oscilacións inestables é un problema moi complexo de implementar eficazmente.

Chegados a este punto Ramiro quedou pensativo, coma se estivese a tentar dixerir a inxente cantidade de información recibida. Tomou a cunca de treixadura e apurou o contido que quedaba no seu fondo. Suspirou e dixo como para si:

—Vese que neste caso o de “menos mal que nos queda Portugal!” non foi de aplicación.

Calou, pediu e satisfixo xenerosamente o importe do bebido e marchou para casa non sen despedirse educadamente dos presentes.

Nucleares? Depende!

 Hei de recoñecer que estes últimos días cambiei lixeiramente as miñas rutinas matinais, tentando non coincidir no espazo-tempo con Ramiro, aquel antigo compañeiro de profesión do que xa lles falei nalgunha outra ocasión. E non porque aquela relación afectiva que mantivemos incólume ao longo dos anos sufrise algunha deterioración, senón porque —pobre de min! —aínda non conseguín elaborar unha contestación simple á súa pregunta sobre a miña postura de apoio ou rexeitamento á continuidade do funcionamento das actuais centrais nucleares.

E mira que parece fácil tomar partido neste tema! Bastaría con aplicar aquela vella máxima de “os amigos dos meus inimigos son os meus inimigos” para deducir que, se Vox, o PP e as grandes eléctricas están a favor da continuidade de estas centrais eu tería que estar en contra. Parece, pero non o é, porque en primeiro lugar tal actitude indica unha visión do mundo moi simplista, unha visión en branco e negro que ten indubidables vantaxes cognitivas, pero que raramente pode aspirar a entender a complexidade da sociedade, da ciencia e das relacións humanas.

E en segundo lugar porque son galego e onde se mirou que un galego conteste a unha pregunta se non é con outra pregunta? Actitude que demostra a ancestral sabedoría dun pobo que ben sabe que poucas preguntas están o suficientemente claras como para permitir responder sen demandar máis aclaracións. Se cadra porque nun mundo que tentan facer cada vez máis binario somos un dos redutos do analóxico, dunha sociedade sen certezas, dunha sociedade de matices de “deus é bo e ou diaño non é malo”.

A miña pretensión de facer simple o complexo, que creo que se fai evidente en este e no resto de artigos anteriormente publicados, necesita dun concienciudo proceso previo de análise das vantaxes e inconvenientes de ambas as posturas. Un proceso de formación de opinión que en primeiro lugar defina e delimite os aspectos do problema que se van a ter en conta, revisando a máxima información relevante posible, libros, artigos, estudos e expertos, sen máis filtro previo que o seu nivel de coñecemento do tema. E sen esquecer que calquera actividade industrial ten un efecto importante sobre o medio ambiente. E que tanto a continuidade como o desmantelamento dunha central nuclear ten efectos positivos e negativos; e que no único que podemos —e debemos— influír coa nosa acción é en facer medrar os aspectos positivos e minimizar os negativos.

É obvio que para presentar estas realidades complexas de maneira clara e sinxela que faciliten a comprensión dos conceptos difíciles ás audiencias non especializadas, non podemos —de novo non debemos— caer na tentación de empregar unha linguaxe imprecisa para facer a realidade máis accesible, perdendo detalles importantes ou matices cruciais que poden levar a conclusións erróneas ou solucións incompletas; tampouco alterar a verdadeira natureza do problema por eliminar elementos que consideramos demasiado "complexos" para o lector medio. Tampouco por concentrarse demasiado nos detalles perder a perspectiva xeral e non ver o problema no seu conxunto, nin quedar atrancado nestes detalles e non chegar a conclusións ou accións prácticas.

Despois de todo este proemio creo deixar claro abondo que para contestar a Ramiro —no caso de que me dea atopado—, e de paso aos meus incombustibles lectores, o primeiro que teño que facer é deixar de lado apriorismos e preferencias xuvenís —eu tamén levei no meu coche a «pegata» de “no Nukes!”— e pasar a enumerar eses aspectos que eu considero positivos e negativos das dúas actuacións posibles, o desmantelamento ou a continuidade, dás centrais nucleares que antes citaba.

E como “verba volant e scripta manent”, vou tentar sistematizar estas ideas nun papel comezando cos efectos positivos e negativos para o medio ambiente e o SEP do desmantelamento e da continuidade das centrais nucleares existentes.

..................................................................................................................................................................
1.      Desmantelamento das nucleares existentes.

Por empezar por algunha parte, se cadra polo que máis me pide o corpo, comecemos analizando os efectos positivos e negativos sobre o medio ambiente e sobre o Sistema Eléctrico de Potencia, SEP, deste proceso complexo e prolongado que supón o desmantelamento dunha central nuclear.

1.1.  Efectos positivos sobre o medio ambiente.

Pouca discusión admite o principal destes efectos positivos: a redución do risco de accidentes nucleares. O certo é que unha vez desmantelada a central, elimínase o risco dun accidente nuclear grave como os que máis repercusión mediática tiveron: o do 26 de abril de 1986 na central nuclear de Chernóbil, na que os técnicos da central conseguiron transformar unha proba rutineira de seguridade nunha explosión do núcleo, e a do 11 de marzo de 2011, na de Fukushima como resultado dun terremoto seguido dun tsunami. Aínda que a probabilidade de ocorrencia dun incidente importante continúa sendo moi remoto, os efectos devastadores dos accidentes citados foron suficientes para xerar na poboación un rexeitamento á continuidade desta tecnoloxía.

Certo é que o desmantelamento dunha central nuclear xera residuos de todo tipo, máis este desmantelamento supón a redución drástica dos residuos nucleares que se producen polo funcionamento do reactor, residuos que deben ser xestionados durante longo tempo, o que sen dúbida é tamén un aspecto positivo.

Tamén se cita a diminución da contaminación térmica provocada polas grandes cantidades de calor que o funcionamento dunha nuclear supón, aínda que neste caso o argumento é moito máis débil xa que calquera central de xeración cuxa actividade se interrompa diminúe a produción de calor.

Finalmente é posible —aínda que moi pouco probable— que o desmantelamento da central permita a restauración do terreo onde se situaba, o que tería un impacto positivo na biodiversidade local.

1.2.  Efectos negativos sobre o medio ambiente.

O desmantelamento dunha central nuclear é un proceso moi longo, moi agresivo e bastante perigoso para o medio ambiente. Ao longo deste proceso, que pode durar décadas, é preciso garantir a seguridade das instalacións e evitar fugas de radioactividade e contaminación do chan, o aire e a auga por substancias radioactivas.

Este proceso de desmantelamento require unha gran cantidade de recursos enerxéticos e económicos, así como o uso intensivo de maquinaria pesada movida por motores de combustión que xerarán unha enorme cantidade de emisións de gases de efecto invernadoiro. É practicamente imposible asegurar que este proceso de desmantelamento non supoña unha enorme perturbación dos ecosistemas locais e que afecte gravemente á biodiversidade da zona.

Sen esquecer que simplemente parando as nucleares perdemos aproximadamente un 14% de xeración «despachable» libre de emisións; perda que na situación actual do «mix» terá que ser asumida en boa parte polas centrais de gas de Ciclo Combinado.

1.3.  Efectos sobre o Sistema Eléctrico de Potencia.

As centrais nucleares desempeñan un papel crucial na subministración de “enerxía basee”  no SEP. Á súa vez representan unha parte importante da estabilidade de rede. A continuación, detállanse os efectos máis relevantes:

1.3.1.       Impacto na estabilidade da subministración.

As centrais nucleares proporcionan unha enerxía constante e predicible, o que contribúe á estabilidade da subministración. O seu peche implica a perda dunha das fontes fundamentais de subministración desta enerxía base, o que vai aumentar a dependencia doutras fontes que poidan cumprir o mesmo papel, entre as cales, por suposto, non están a eólica nin a fotovoltaica.

Eliminadas por razóns obvias o resto das térmicas baseadas na combustión, quedaríannos soamente as xeotérmicas e solar-térmicas (irrelevantes en canto a potencia dispoñible) e as grandes hidroeléctricas de encoro. Tras o desmantelamento nuclear sería imprescindible realizar importantes investimentos en novas infraestruturas, como redes de transmisión, sistemas de almacenamento e centrais de respaldo, para garantir a estabilidade da rede.

1.3.2.       Impacto na estabilidade do sistema.

O sistema eléctrico actual está composto por cada vez menos grandes máquinas e cada vez máis achegas de fontes de enerxía non convencionais a través de electrónica de potencia. A enerxía cinética acumulada nos rotores das máquinas xeradores convencionais diminuirá drasticamente en caso de peche das nucleares, aumentando de forma exponencial o risco de perda de estabilidade do sistema e a ocorrencia do temido "Blackout", o apagamento parcial ou total da subministración.

En resumo, o desmantelamento de centrais nucleares expón desafíos significativos para a estabilidade da rede eléctrica, pero é posible que, cunha planificación adecuada e un forte investimento en infraestruturas e tecnoloxías alternativas, puidésense paliar os seus efectos, aínda que cunha forte implicación nos custos de xeración, que previsiblemente serían trasladados aos consumidores

1.3.3.       Impacto nos prezos da enerxía.

A perdida de xeración «de base» pola parada das nucleares supoñerá un aumento do prezo grosista da electricidade tanto máis importante canto maior teña que ser a contribución dos ciclos combinados. Algúns expertos apuntan que no caso de que estes ciclos tivesen que asumir a totalidade desta enerxía este incremento da factura eléctrica sería da orde 23 % para o sector doméstico e a pequena e mediana empresa e nun 35 % para a industria.

2.      Continuidade das nucleares existentes.

A continuidade das centrais nucleares en España, aínda que é certo que realizando as tarefas previamente as tarefas esenciais para garantir a súa seguridade e funcionamento, comporta unha serie de efectos sobre o medio ambiente que deben ser considerados:

2.1.  Efectos positivos sobre o medio ambiente.

As centrais nucleares, durante a súa operación normal, non emiten gases de efecto invernadoiro, polo que contribúen a mitigar o cambio climático.

Non menos positiva é a súa contribución á estabilidade da rede eléctrica, tanto baixo o punto de vista do seu comportamento como fonte de enerxía constante e predicible, «enerxía base», como baixo o da estabilidade do sistema.

2.2.  Efectos negativos sobre o medio ambiente.

A operación das centrais nucleares xera residuos radioactivos, que deben ser xestionados de forma segura. A continuidade na explotación destas centrais representa un desafío ambiental a longo prazo.

Ademais, as centrais nucleares —como sucede co resto das centrais térmicas— requiren grandes cantidades de auga para a súa refrixeración, o que pode ter un impacto nos recursos hídricos locais. Esta refrixeración libera unha importante cantidade de calor á auga e ao aire, o que pode estar a afectar aos ecosistemas locais.

Finalmente, aínda que as centrais nucleares contan con sistemas de seguridade, existe un risco, de accidentes, incrementado polo envellecemento destas centrais. 

..................................................................................................................................................................

Reviso o escrito. De verdade penso que co recollín nestas notas alguén vai ser capaz de ter unha postura racional sobre o desmantelamento ou a continuidade das centrais nucleares existentes? Porque eu mesmo declárome incapaz.

E como as desgrazas nunca veñen soas, aí está Ramiro que me saúda con entusiasmo.

—      Don Manoel, ditosos os ollos!

—      O mesmo digo Ramiro —e de perdidos, ao río—. Xa tes claro o das nucleares?

—      Pois, que quere que lle diga don Manoel? Creo que sigo igual de perdido.

—      Xa somos dous. Elaborei este papeliño cos aspectos positivos e negativos, por se queres botarlle un ollo.

—      Moitas grazas. De algo valerá, seguro. Pero, despois de todo, son da mesma opinión daquel presidente tan filosófico que tivemos, cando dicía aquilo de: "It’s very difficult todo isto".

E eu teño que darlle a razón pois “onde falan cartas, calen barbas”

 (Continuará)

(Artigo orixinalmente publicado en castelán no dixital https://mundoobrero.es )

Novas vos traio

 

Van alá xa uns poucos anos que deixei de publicar neste blogue de enxeñería eléctrica convencido da pouca audiencia que a miñas prédicas merecían. Tantos que a mención de Tesla xeraba automaticamente a imaxe mental dun enxeñeiro eléctrico e mecánico, físico, matemático e soado inventor serbio, un visionario que se adiantou moitos anos no campo do desenvolvemento científico, que revolucionou a teoría eléctrica e desenvolveu as bases para o triunfo comercial da corrente alterna, e non un coche-pilas de moi dubidosa utilidade. Tantos que facendo unha procura en Google deste bloque non ofrece ningún resultado.

Inasequible ao desalento decido tentalo unha vez máis. Por obstinación que non quede!, dígome a min mesmo. E xa en dobre salto mortal, en galego. Pois por que non? E nun triplo carpado con tirabuzón, decido que se os de META inhabilitándome a miña conta, os publicarei en LINKEDIN?

Probemos!