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

… Muchas Gracias!