Poco a poco, el mundo se está dando cuenta de que el uso de fuentes de energía no renovables, como el carbón y el gas natural, contribuye significativamente a la creciente catástrofe climática mundial. En un esfuerzo por contribuir a la respuesta, las naciones se apresuran ahora a crear la infraestructura necesaria para las fuentes de energía renovables alternativas.
Uno de los temas más debatidos por los defensores de las energías renovables es la discusión entre la energía solar y la nuclear. Ambas fuentes de energía se consideran limpias y libres de carbono, y su infraestructura puede construirse a una escala lo suficientemente grande como para suministrar energía a una amplia zona. Las ciudades de muchos países funcionan con energía nuclear, y la energía solar no le va a la zaga. Pero, ¿qué fuente de energía es mejor? Las noticias recientes sobre la energía nuclear y la solar hacen que merezca la pena examinar cómo se compara cada fuente de energía con la otra. Aprende más sobre cada forma de energía y contrasta sus cualidades para elegir cuál es la mejor para el medio ambiente y el desarrollo futuro.
Contenido:
1.Acerca de la energía solar
2.Acerca de la energía nuclear
3.Energía solar frente a energía nuclear
4.Perspectivas de la energía solar y nuclear
Acerca de la energía solar
La electricidad que obtenemos del sol se denomina energía solar. La electricidad se crea convirtiendo la energía solar. Dado que hay abundancia de luz solar a partir de la cual se produce la energía solar, se considera una fuente de energía renovable y sostenible. En realidad, la energía solar es también energía "verde" porque no contribuye a la contaminación como lo hace la energía procedente de combustibles fósiles.
Los dispositivos fotovoltaicos, que convierten la energía solar en energía eléctrica, son necesarios para aprovechar la energía solar. Hay varios productos solares en el mercado con sistemas incorporados para almacenar la energía solar y utilizarla para alimentar el producto cuando sea necesario. Actualmente, la energía solar se utiliza para hacer funcionar viviendas, automóviles y procesos industriales.
Acerca de la energía nuclear
La energía nuclear es la energía que se ha extraído de los núcleos de los átomos del material radiactivo. La energía nuclear del núcleo se libera mediante procesos nucleares para producir energía térmica. Es una opción mejor que la energía térmica procedente de los combustibles fósiles, ya que se libera energía térmica. La energía nuclear también puede producirse mediante fusión nuclear, fisión nuclear y desintegración nuclear.
Mucha gente está preocupada por la mortalidad potencial provocada por la energía nuclear. Sin embargo, los datos indican que la energía térmica procedente de combustibles fósiles es más mortífera. En cambio, disminuye la contaminación atmosférica al reducir la emisión de gases peligrosos.
Energía solar frente a energía nuclear
1. Tiempo total de procesamiento necesario
En comparación con una central nuclear, una central solar puede construirse más rápida y fácilmente. Las fuertes regulaciones impuestas a la industria nuclear y las presiones de muchas partes interesadas, como la población local preocupada por el riesgo que supone la central nuclear para la seguridad pública, son razones importantes que ralentizan la construcción de una instalación nuclear.
El mundo saldría más beneficiado si se gastara dinero y se construyera energía solar a escala comercial cada 9 meses en lugar de esperar a construir una central nuclear cada 5 años, ya que el problema climático es urgente. Construir un parque solar puede llevar entre 3 y 24 meses, y el Instituto de Australia (TAI) presentó a la Comisión Real del Ciclo de Combustible Nuclear de Australia Meridional un informe sobre el tiempo de construcción de centrales nucleares. La media es de 9,4 años. La energía solar también puede producirse mucho más rápidamente que la nuclear. La energía solar supera a la nuclear en cuanto al tiempo total necesario. Este factor puede parecer menor desde un punto de vista a largo plazo, pero los industriales lo tienen en cuenta a la hora de decidir cómo satisfacer las necesidades energéticas de un país.
2. Coste general de instalación
Ni que decir tiene que construir una central solar es menos caro que construir una nuclear. Esto se debe al número relativamente bajo de componentes necesarios para una central solar. Además, no se necesitan minerales como el uranio, que sólo se encuentra en unos pocos países. Es probable que una central solar cueste diez veces menos que una nuclear.
La energía nuclear es sustancialmente más cara que la solar. Según un informe de 2020, el coste nivelado de la energía (LCOE) para producir 1 megavatio-hora (MWh) de energía de un parque solar es de 40 dólares. En cambio, el LCOE de las centrales nucleares es de 155 dólares para producir la misma cantidad.
En comparación con la solar, la energía nuclear tiene unos gastos iniciales y continuos asombrosos. La diferencia entre los costes de producción de energía solar y nuclear sigue reduciéndose con el tiempo. El coste de la energía solar era de 359 dólares/MWh en 2009, según los mismos datos, pero desde entonces se ha reducido drásticamente hasta los 40 dólares/MWh en 2019. Sin embargo, en el mismo periodo de tiempo, el precio de la energía nuclear aumentó de 123 USD/MWh a 155 USD/MWh.
Además, el precio de la instalación de paneles solares ha disminuido considerablemente en los últimos 10 años. Según un análisis, el coste medio de instalar un sistema de energía solar en el tejado será de unos 883 dólares en 2020, frente a los 4.731 dólares de 2010.
3. Producción anual de energía
En la mayoría de los casos, la capacidad de producción de energía de una central contribuye a satisfacer la demanda. Una central nuclear puede funcionar continuamente, produciendo más energía anual en total. Una central solar, en cambio, sólo puede generar energía mientras brilla el sol, lo que implica que sólo es útil y operativa durante el 30% del día. La energía solar es naturalmente escasa, por lo que las naciones optan por la energía nuclear aunque las centrales solares sean comunes.
La cantidad de electricidad que una central puede producir en funcionamiento se denomina capacidad de generación. Según un estudio, las centrales nucleares tienen un factor de capacidad del 93,5%, lo que significa que pueden funcionar ininterrumpidamente 341 días al año. Las granjas solares, en cambio, tienen un factor de capacidad del 24,5% (89 días de 365).
Esta distinción se debe a que los paneles solares sólo pueden generar electricidad cuando brilla el sol. Además, en la actualidad se está investigando y desarrollando mucho para mejorar la captación de energía de los paneles solares. Además, la tecnología de las baterías ha avanzado mucho para almacenar la energía solar de forma más eficiente.
El "factor de capacidad", o lo cerca que está una fuente de producir la máxima cantidad de electricidad a lo largo del año, es la métrica que distingue la energía solar de la nuclear. Una vez construida, una central nuclear puede funcionar a pleno rendimiento hasta que necesita combustible nuevo, lo que puede ocurrir entre seis y doce meses después. Durante este tiempo, la instalación también produce residuos nucleares peligrosos que no se reciclan (más sobre esto más adelante). Como la energía nuclear suele producir toda la electricidad que puede todos los días del año, las 24 horas del día, el factor de capacidad se acerca mucho al 100%. Como la energía solar sólo puede generar electricidad cuando brilla el sol, su factor de capacidad dista mucho de ser tan alto. Esto limita su uso a la luz del día y hace que varíe mucho en función de la cantidad de sol que reciba la ubicación del huerto solar a lo largo del año.
4.Seguridad
Los residuos de los reactores nucleares son nocivos y pueden liberar radiación si no se eliminan adecuadamente. Toda contaminación libera radiación a lo largo de décadas o siglos. La recogida de residuos tóxicos se ha convertido en un serio obstáculo para el crecimiento nuclear. Para las personas que viven cerca de instalaciones nucleares, las fusiones suponen una preocupación permanente, ya sean provocadas por un error humano como el accidente de Chernóbil o por una calamidad natural como el incidente de Fukushima. Los restos radiactivos de estas catástrofes también pueden dispersarse lejos de su epicentro.
Los residuos producidos por los reactores nucleares durante su funcionamiento regular, al margen de catástrofes singulares, son radiactivos durante miles de años. Además, las fugas del emplazamiento nuclear son una posibilidad y podrían tener un impacto negativo en la salud de las personas expuestas. Incluso una pequeña cantidad de exposición a la radiación podría tener efectos devastadores. Hay varios síntomas que provocan cansancio, náuseas, vómitos y diarrea. Los residentes de estos lugares que trabajan o residen cerca de instalaciones nucleares corren el riesgo de ingerir radiaciones tóxicas.
La energía solar, en cambio, es segura, ya que no produce sustancias nocivas. La energía solar no genera residuos radiactivos ni emite vapores nocivos, por lo que no pone en peligro la salud de quienes se encuentran cerca de las instalaciones.
5.Sostenibilidad
Una de las formas de energía más respetuosas con el medio ambiente es la energía solar, que puede producirse mientras haya luz solar. Los paneles suelen durar entre 25 y 30 años, lo que supone una larga vida útil. Lo mejor es que la fuente de la que obtienen la energía es gratuita y no vierten toxinas peligrosas al medio ambiente.
Una instalación de paneles solares en el tejado puede ayudarle a reducir la dependencia de su hogar de los combustibles fósiles y a cubrir sus necesidades energéticas incluso en caso de caída de la red si la energía solar a escala comercial no está disponible en su zona.
A pesar de estar libre de carbono, la energía nuclear es un recurso no renovable. Cada tres años hay que sustituir el uranio, la sustancia que alimenta los reactores nucleares, y después hay que eliminarlo de forma segura. El uranio es un recurso limitado, ya que debe extraerse de la Tierra.
6.Estado reciclable
El reciclaje de paneles solares es posible. Pero es importante tener en cuenta que el problema del reciclaje de paneles solares aún está en sus inicios, porque los primeros paneles solares que se instalaron al principio del boom de la energía solar están empezando a llegar al final de su vida útil de 25-30 años. Por ello, no disponemos de un sistema eficaz para reciclarlos, y mucho menos de uno que pueda gestionar el reciclaje a gran escala que necesitaremos dentro de unos años, cuando el número de paneles solares que haya que reciclar alcance las decenas de millones.
El reciclaje de paneles fotovoltaicos es una tarea difícil debido a la forma en que están fabricados y a los adhesivos y sellantes utilizados, que dificultan su desmontaje. Sin embargo, es ciertamente factible y ya se ha llevado a cabo. Estamos dando grandes pasos, sólo que aún no es muy eficiente. El hecho de que el vidrio constituya aproximadamente el 75% del material que se clasifica y sea relativamente sencillo de reciclar en nuevos artículos es una gran ventaja.
El proceso de desmantelamiento de una huerta solar es sencillo y directo: se retiran los paneles y ¡listo! El terreno no está contaminado y, como no se han construido infraestructuras ni estructuras de hormigón, puede utilizarse de inmediato para otras actividades, incluida la agricultura.
Sin embargo, es difícil reciclar el combustible nuclear. Dado que aproximadamente el 90% de la energía potencial del combustible sigue presente en él incluso después de cinco años de funcionamiento en un reactor, el combustible nuclear usado, también conocido como residuos radiactivos, PUEDE reciclarse para crear nuevo combustible y subproductos. El problema es que muchas naciones, entre ellas Estados Unidos, que genera más de 2.000 toneladas métricas de residuos radiactivos al año, ni siquiera intentan reciclar sus residuos radiactivos. Francia es el líder mundial en reciclaje de combustible nuclear, ya que produce 1.150 toneladas de residuos radiactivos al año y procesa comercialmente 1.700 toneladas de combustible antiguo (¡4 kilogramos de residuos radiactivos por ciudadano al año!). entonces, ¿todo va bien? Realmente no. Los residuos radiactivos siguen acumulándose en todo el mundo y convirtiéndose en un problema. Sólo se ha reciclado alrededor del 30% de las 400.000 toneladas de combustible gastado que se han liberado a la atmósfera hasta ahora en todo el mundo. Todavía queda una pequeña cantidad de residuos radiactivos que no pueden reciclarse tras el reciclado y el reprocesado (y seguirán siendo radiactivos y nocivos durante cientos o miles de años).
Perspectivas de la energía solar y nuclear
Perspectivas de la energía solar:
En la actualidad, los principales problemas de la generación de energía solar son la gran influencia de los factores medioambientales y la baja eficiencia de la generación de energía. En el futuro, la tecnología de generación de energía solar se actualizará para subsanar estas deficiencias, y habrá un mayor desarrollo en la mejora de la eficiencia de conversión fotoeléctrica, la reducción de los costes de fabricación, la mejora de la fiabilidad y la durabilidad, y la gestión inteligente.
Según las previsiones de la Agencia Internacional de la Energía, la energía solar representará en el futuro la mayor parte de la nueva potencia instalada en el mundo. Para 2030, se espera que la capacidad mundial de energía solar instalada aumente en más de 700 GW hasta alcanzar los 1,5 teravatios, lo que indica que la generación de energía fotovoltaica tiene amplias perspectivas de desarrollo tecnológico.
Perspectivas de la energía nuclear:
La energía nuclear es una fuente de energía limpia, eficiente y sostenible, y se ha convertido en una de las fuentes de energía importantes para muchos países. En la actualidad, los mayores problemas de la generación de energía nuclear son los riesgos potenciales para la seguridad y la eliminación de residuos nucleares. Estos problemas están estrechamente relacionados con la seguridad de la vida humana, y también son temas candentes que han atraído mucha atención. Muchos científicos han comenzado a estudiar cómo mejorar la seguridad de la generación de energía nuclear. En el futuro, la dirección de desarrollo de la tecnología de energía nuclear incluye principalmente la tecnología de reactores nucleares de generación IV, la tecnología de gestión de residuos nucleares, la tecnología de fusión nuclear y la tecnología de seguridad. Se cree que en un futuro próximo se mejorará la seguridad de la generación de energía nuclear, y los residuos nucleares se tratarán de forma inocua, y ocupará un lugar más importante entre muchas fuentes de energía limpia.
Según las previsiones del Organismo Internacional de Energía Atómica, la energía nuclear será una de las fuentes de electricidad de más rápido crecimiento en el mundo durante los próximos 20 años, con una capacidad instalada de energía nuclear que se duplicará con creces. En Europa, la energía nuclear será la mayor fuente de energía con bajas emisiones de carbono y se espera que cubra más de un tercio de la demanda europea de electricidad. La tecnología de la energía nuclear tiene, pues, un futuro prometedor.
Como cada cual llega a sus propias conclusiones, no hay un claro vencedor en la disputa entre la energía solar y la nuclear. Pero una cosa es cierta: los combustibles fósiles son, con diferencia, los peores para el medio ambiente en comparación con la energía solar y la nuclear. Hay que hacer más para dejar de depender de ellos si queremos limpiar y preservar nuestro hermoso planeta. La adopción de energías más limpias será sin duda ventajosa.
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Referencia:
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SolarNRG Marketing Team. (2023, July 6). Solar vs. Nuclear: Which Is the Best Clean Energy Source? SolarNRG. https://solarnrg.ph/blog/solar-vs-nuclear-best-carbon-free-energy-source/
Teja, R. (2023). Solar Power Vs Nuclear Power – Which is the Better Energy Source? ElectronicsHub. https://www.electronicshub.org/solar-power-vs-nuclear-power/
NetEase. (2023, March 9). Photovoltaic power generation VS nuclear power generation, who has more advantages? https://www.163.com/dy/article/HVCRPIQH0552XG7S.html
Perez, A. (2023). Solar Power VS Nuclear Power -Which is better? GI Energy. https://gienergy.com.au/solar-power-vs-nuclear-power-which-is-better/
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