David MacKay nos ha dejado

Hace mucho que no publico una entrada en este blog, pero hoy me he enterado de la triste noticia de que David MacKay nos ha dejado (Professor Sir David MacKay, physicist – obituary, The Telegraph). Su libro, hasta ahora dinámico, Sustainable Energy - Without the Hot Air es una referencia obligada para quien quiera hablar, pero sobre todo reflexionar, sobre la energía que consume la humanidad y la que tiene disponible para su consumo. Hablar usando números y no adjetivos, como él diría. Hablar dispuesto a dejarse convencer de la opinión contraria a la inicial. Una referencia obligada para quien, volviendo a parafrasearlo, sea pro-energía sostenible y pro-aritmética al mismo tiempo.

La información básica sobre el reactor de torio de fluoruro líquido

El reactor que se basa en el uso de una mezcla de sales fundidas, principalmente fluoruros, de torio y otros metales, como combustible, refrigerante y elemento de seguridad, se conoce con el nombre de reactor de torio de fluoruro líquido. En inglés Liquid Fluoride Thorium Reactor, LFTR, pronunciado "lifter". También se le ha llamado reactor de torio de sales fundidas, Molten Salt Thorium Reactor, MSTR, y de otras maneras. Algo de lo que hace pensar que el torio será la fuente de energía del futuro es su abundancia, unida al hecho de que es su isótopo más abundante el que constituye una fuente de energía, lo que lo convierte en un potencial proveedor de energía para la humanidad por decenas de miles de años. Esto es común a todos los reactores de torio. Pero hay otras razones que, junto con la anterior, hacen confiar en el torio como fuente de energía limpia y segura. Y producible a pequeña escala y transportable a regiones de difícil acceso. Y éstas se basan en las características específicas del diseño del LFTR. Por eso es importante conocer este diseño. La información básica sobre el lifter puede encontrarse ya, en inglés, en Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_fluoride_thorium_reactor 

Energías renovables: ¿Cuánto terreno habría que dedicar a la producción de biocombustibles?

Defiendo que debemos producir tanta energía por medio de fuentes renovables como nos sea posible. Posible físicamente y posible económicamente. Y me pregunto: si pudiéramos prescindir por un momento de las limitaciones económicas, ¿cuánta energía podríamos llegar a producir por medio de fuentes renovables?

David J. C. MacKay, Profesor de Física de la Universidad de Cambridge, se ha planteado el problema del consumo de energía y de su extracción de todas las fuentes posibles –y por tanto de las renovables- y lo ha hecho  desde un punto de vista de los datos y de las estimaciones razonables y transparentes. Ha publicado sus resultados en el libro  “Sustainable Energy – without the hot air”, disponible gratuitamente en la red (http://www.withouthotair.com/ ). En él, propone ejercicios para hacerse una idea cabal de las dimensiones del problema. Algunos ejercicios sobre las fuentes renovables los ha presentado en una charla de TED (ideas que merece la pena divulgar): http://www.youtube.com/watch?v=-5bVbfWuq-Q

Uno de los ejercicios propuestos por David MacKay versa sobre las dimensiones de las plantaciones dedicadas a biocombustible. Se pregunta lo siguiente. Supongamos que quisiéramos que toda la energía para el transporte por carretera procediera de biocombustibles. En ese caso, podríamos imaginar que la plantación que proporcionara el biocombustible para una carretera dada estuviera justamente al lado de dicha carretera. Cada carretera llevaría al lado su plantación y si la carretera se hace más larga la plantación también, por lo que el único parámetro relevante sería la anchura de la plantación. ¿Cuál sería la anchura de esa plantación hipotética que acompañaría a todas y cada una de las carreteras de España? Las dimensiones del dato serían probablemente extrapolables a muchos otros países. Por supuesto, hay carreteras que soportan más tráfico que otras y, por lo tanto, requerirían una plantación más ancha, pero podemos simplificar el cálculo y pensar en una carretera media.

Imagen tomada de http://www.inference.phy.cam.ac.uk/mackay/presentations/ted/mgp00004.html

Así que repito la cuestión: ¿Cuál sería la anchura de una hipotética plantación de biocombustible que acompañaría a todas y cada una de las carreteras de España si todo el transporte por carretera se realizara con ese biocombustible?

Aunque David MakKay lo hace de otra forma, nosotros lo estimaremos de la manera siguiente.

1) El parque automovilístico es de algo más de 30.000.000 de vehículos y la red de todas las carreteras españolas es de algo menos de 700.000 km (26.000 km del Estado, 71.000 km de las Comunidades Autónomas, 69.000 km de las Diputaciones, y más de 500.000 de otro tipo de redes. Estos datos pueden comprobarse en http://www.tecniberia.es/jornadas/documentos/f_Criado_Director_Carreteras_Espana.pdf)

En consecuencia, el número de vehículos por km de carretera es de 30.000.000/700.000, o sea 42,8 vehículos por km. Ya que estamos haciendo una estimación y no un cálculo exacto, redondearemos a 43 vehículos por km de carretera existente.

2) Podemos estimar el consumo anual de combustible del vehículo medio suponiendo que recorre 10.000 km al año y que consume 8 litros cada 100 km. En este caso el consumo anual sería de 10.000 x 8 / 100, o sea de 800 litros por año y vehículo.

3) Combinando los dos datos anteriores obtenemos 43 x 800, o sea 34.000 litros de combustible por km de carretera y año.

4) Un valor razonable para la producción anual de biocombustible por hectárea de plantación puede ser  1.200 litros por hectárea y año. Este dato depende de muchos factores y entre ellos del tipo de cultivo, variando desde los 500 de la soja o los 850 del girasol  hasta los 5.500 de la palma.

5) Dado que una hectárea es un hectómetro cuadrado, o sea lo que ocupa un cuadrado de 100 metros de lado o, también, lo que ocupa un rectángulo de 1 km de largo y 10 metros de ancho, una plantación anexa a 1 km de carretera que tuviera 10 metros de ancho produciría 1.200 litros de biocombustible en un año. Por tanto, para producir los 34.000 litros que se consumen durante ese año en ese kilómetro de carretera haría falta que la plantación tuviera una anchura 28 veces mayor (34.000/1.200=29), es decir de 280 m. Redondeando, la plantación debería tener unos 300 m de anchura. (David MakKay hace la estimación de un modo diferente y utilizando otros datos; su resultado es un orden de magnitud superior: 8 km, si bien su cálculo se correspondería con las carreteras estatales, autonómicas y de las diputaciones, que son un orden de magnitud menor que las de la red completa.)

Resumiendo el resultado, si queremos que todo el transporte por carretera se impulse con biocombustible, tendríamos que reservar para su producción el terreno equivalente a acompañar todas las carreteras, grandes o pequeñas, de una plantación de 300 m de anchura. Algo así como si todas las carreteras del país pasaran a tener una anchura de 300 metros. La superficie total de la plantación sería de unos 700.000 km x 0,3 km, o sea 210.000 kilómetros cuadrados. Y hay que tener en cuenta que la superficie total de España es de 505.000 kilómetros cuadrados. Es decir, que sería necesario emplear casi la mitad del territorio para plantaciones productoras de biocombustible.

Esta estimación confirma la conclusión de David MakKay: aunque la estimación se corrija por variaciones razonables de los datos, la cantidad de terreno requerida sería siempre una parte muy sustancial de todo el terreno disponible.

Si esta conclusión se extendiese a las demás energías renovables, habría que concluir que en un horizonte deseable de producción de energía sin emisión de CO2 las energías alternativas aportarían una parte y la otra parte debería aportarla la energía nuclear. Y, ante la necesidad de energía nuclear, ¿no sería lo más razonable elegir la más segura, la que menos residuos genere, la que menos oportunidades de para la producción de armamento, la más duradera, la más barata? No podemos pasar sin el Torio y sin sus reactores de fluoruro líquido.

¿Se avanza en el desarrollo de reactores de Torio de fluoruro líquido?

¿Se avanza en el desarrollo de reactores de Torio de fluoruro líquido (LFTR)? Sí, se avanza. Ya comenté las ventajas de este tipo de reactor de Torio con respecto a los reactores nucleares convencionales de Uranio en los terrenos de la seguridad -más vivo hoy que nunca-, proliferación -de armas nucleares-, residuos y disponibilidad de combustible. Ventajas que permiten pensar que el Torio será la principal fuente de producción de energía más tarde o más temprano, de manera inevitable. Pero los intereses de la industria nuclear de hoy son opuestos al desarrollo de tecnologías como la LFTR que harían abandonar en poco tiempo toda la tecnología nuclear actual. Y esto, sumando a la mala prensa de los adjetivos nuclear y atómico, hace que los avances sean lentos. ¿Qué avances hay? Quiero dedicarle algo más de atención a este asunto, pero hoy propondré la lectura del enlace siguiente, en el que se habla de ello: http://analysis.nuclearenergyinsider.com/industry-insight/liquid-fluoride-thorium-reactor-key-safer-and-less-expensive-nuclear-technology . India, China y Japón van por delante. En Europa se está financiando un estudio de un asunto lateral pero crucial relacionado con el LFTR: conseguir un material de larga resistencia a la corrosión por Fluor para hacer los contenedores del combustible. En USA se ha formado alguna empresa dedicada al desarrollo del LFTR, Flibe Energy (http://www.facebook.com/FlibeEnergy).

Desastre nuclear, muertos y desaparecidos, memoria y periodismo

En Japón ha habido un gran terremoto seguido de un gran tsunami y una cadena de terremotos posteriores, que causaron una enorme lista de muertos y desaparecidos, una gran devastación y un fallo terrible e inadmisible de los sistemas de seguridad del complejo nuclear de Fukushima que ha puesto a Japón en jaque por la amenaza de contaminación radiactiva letal.


En los últimos días estoy observando que muchas de las informaciones que las cadenas de televisión y de radio españolas están dando puntualmente sobre la situación en Japón siguen un patrón común: 1) hay un desastre nuclear y les informamos sobre su status presente, 2) hay una enorme lista de muertos y desaparecidos y les informamos de su estado actual. En muchas de estas informaciones observo que ni siquiera se menciona una sola vez la palabra terremoto o la palabra tsunami. 


No puedo -ni quiero- poner en duda la buena voluntad de los informadores ni la de sus empresas periodísticas, pero me pregunto si estaremos asistiendo a un proceso semi-inconsciente de creación de una memoria colectiva sobre este terrible acontecimiento en la que el resumen -lo que quedará en nosotros cuando todo esto se haya acabado- será que al final del invierno de 2011 hubo en Japón un terrible desastre causado por la energía nuclear. Las hemerotecas, los análisis racionales, los estudios, etc. dirán que no, que lo que hubo fue lo que ahora hay, pero ¿qué quedará en nuestra memoria?


Cuando todo esto se acabe habrá que mantener un debate sereno sobre la energía nuclear -sobre la energía en general- y otro sobre la protección ante desastres naturales de dimensiones históricamente imprevisibles, pero quizá habría que abrir otro sobre el periodismo moderno. 

Estado de la cuestión: "Cada uno que piense lo que quiera, mi respuesta está muy clara: ¿Nuclear? No, gracias."

En el foro de El País dedicado a "La hora del Planeta" he venido incluyendo, desde hace unas semanas, algunos comentarios sobre el uso del torio como la fuente de energía por excelencia de la humanidad en un futuro más bien próximo. El día 12 de marzo hubo una intervención de un participante, de alias Marantz, que me pareció particularmente interesante. Su intervención tenía lugar tras 26 entradas y era extraordinariamente simple, pues se limitaba a decir "Cada uno que piense lo que quiera, mi respuesta está muy clara" y añadía el archiconocido gráfico de la campaña antinuclear que dice ¿Nuclear? No, gracias. La entrada de Marantz puede verse aquí:
http://foros.elpais.com/index.php?showtopic=25853&st=20&gopid=437251&#entry437251


A pesar de lo excesivamente simple, decidí responderle porque pensé que, en realidad, su intervención reflejaba de la forma más perfecta el estado actual del debate sobre las fuentes nucleares de energía. A continuación copio mi respuesta.


Muchas gracias Marantz, porque esta intervención es el reflejo más fiel de cuál es el estado de la cuestión en materia de la posición social respecto a todas las formas de energía nuclear. No importa que quepa la posibilidad de que haya una forma de energía nuclear que sea limpia, que sea segura, que no dé problema en el tema de la proliferación, que sea comparativamente barata, que sea virtualmente ilimitada, y que, sobre todo, no emita gases de efecto invernadero. No importa en absoluto. No importa que el clima esté cambiando y que haya el peligro de que nos vaya a llevar por delante el estilo de vida que conocemos, la seguridad y el bienestar, o el estado de bienestar mismo. Ni que los combustibles fósiles, carbón en su mayoría y después petroleo y gas natural se estén usando en un 80% para producir la energía que consumimos, ni que las energías renovables sólo estén aportando menos del 10% de la energía y las nucleares otro tanto. Ni que las renovables se sepan incapaces de aspirar a aportar el 100% por pura incapacidad física. No importa nada. No hace falta dar argumentos, basta con decir NO. Y no se trata de decir que no a las energías fósiles, no, porque no ha habido una campaña todavía ni la décima parte de exitosa como la de nucleares no. La cuestión es decir que no a las energías nucleares, que son las únicas que pueden acompañar a las renovables para intentar siquiera resolver el problema más grave al que se ha enfrentado la humanidad como tal en su historia. No y ya está. No hacen falta argumentos. No. No. Simplemente no. Esto es todo. No.
Ese es el estado del tema. Gracias Marantz.

Pero yo confío en la humanidad, así que doy por hecho que a esto de decir que no y no hacen falta más comentarios ya le queda poco y el sentido común acabará imponiéndose. Siempre se le dijo que no a todo avance crucial, porque siempre ha ocurrido que las ventajas que aportaba venían acompañadas de peligros. No al fuego, no al bronce, no al hierro, no al carbono, no al torio.


A mí me parece que el cambio climático y la escasez de petróleo nos van a llevar inevitablemente, a pesar del no, no y no, a la edad del torio. 

Interesante artículo sobre residuos nucleares y Torio

Reese Palley ha escrito un interesante artículo sobre residuos nucleares, milenios, cantidades y Torio en el Philadelphia Inquirer: http://www.philly.com/inquirer/opinion/20100305_Inherit_the_waste__The_nuclear-disposal_dilemma.html


En él, Palley señala lo irreal de pretender planificar sobre residuos nucleares con una perspectiva de milenios y lo mucho más realista que es planificar a, digamos, doscientos años vista, sabiendo que la tecnología de nuestros nietos será distinta de la nuestra.


También señala que la dimensión del llamado "problema" de los residuos nucleares es muchísimo menor de lo que a menudo se transmite: los residuos nucleares representan menos del 1% de los residuos tóxicos industriales; en toda la era nuclear -de 70 años- sólo se han generado 56.000 toneladas de residuos radiactivos, que, por poner en perspectiva, es una cantidad mucho menor que los residuos producidos por la ciudad de Nueva York en una semana; las tecnologías modernas de reprocesamiento son capaces de recapturar las todavía grandes cantidades de combustible nuclear presente en los residuos y dejar como nuevo residuo cantidades mucho más pequeñas de residuos radiactivos de baja actividad -de hecho, si se reprocesasen todos los residuos nucleares mundiales se acabaría con una cantidad total de 500 toneladas de residuos peligrosos que no pondrían ningún problema a su almacenamiento-; y finalmente existen tecnologías nucleares ya conocidas hace 40-50 años, basadas no en Uranio sino en Torio, -que han quedado marginadas no por su potencialidad, sino porque no permitían producir armas nucleares- que permiten producir muchos menos residuos que las tecnologías nucleares mayoritarias actualmente y cuyos residuos radiactivos son de baja actividad.


Acaba concluyendo que los verdaderos problemas que hay que resolver en relación con la energía nuclear no son tecnológicos sino financieros. Yo añadiría que más que financieros son problemas de voluntad de financiación y, finalmente, psicológicos.