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Se espera que la planta de energía nuclear de Diablo Canyon en California, la única que todavía funciona en el estado, se cierre en 2025. Un equipo de investigadores de El Centro de Sistemas Avanzados de Energía Nuclear del MIT, el Laboratorio de Sistemas de Energía y Agua Abdul Latif Jameel y el Centro de Investigación de Políticas Energéticas y Ambientales; Instituto de Energía Stanford Precourt; y la firma de análisis de energía LucidCatalyst LLC analizaron los beneficios potenciales que la planta podría ofrecer si su operación se extendiera hasta 2030 o 2045.
Descubrieron que esta planta de energía nuclear podría ayudar simultáneamente a estabilizar la red eléctrica del estado, proporcionar agua desalinizada para complementar la escasez crónica de agua del estado y proporcionar combustible de hidrógeno libre de carbono para el transporte. Noticias del MIT pidió a los coautores del informe, Jacopo Buongiorno, profesor de ciencia e ingeniería nuclear de TEPCO, y John Lienhard, profesor de agua y alimentos Jameel, que discutieran los hallazgos del grupo.
Pregunta : Su informe sugiere la ubicación conjunta de una importante planta desalinizadora junto a la central eléctrica existente de Diablo Canyon. ¿Cuáles serían los beneficios potenciales de operar una planta desalinizadora junto con la planta de energía?
Lienhard: El costo del agua desalinizada producida en Diablo Canyon sería menor que el de una planta independiente porque el costo de la electricidad sería significativamente menor y podría aprovechar la infraestructura existente para la toma de agua de mar y el drenaje de salmuera. La electricidad sería más barata ya que la ubicación aprovecha la capacidad única de Diablo Canyon para proporcionar energía de carga base libre de carbono y de bajo costo.
Dependiendo de la escala a la que se construya la planta desalinizadora, podría tener un impacto muy grande en la escasez de agua de los proyectos estatales y federales en el área. De hecho, uno de los números que surgieron de este estudio fue que una planta desalinizadora de tamaño mediano produciría más agua dulce allí que la estimación de rendimiento neto más alto del proyecto propuesto de Delta Conveyance en el río Sacramento. Podría obtener esta cantidad de agua en Diablo Canyon por la mitad del costo de inversión y sin los impactos asociados que resultarían del Proyecto de Transporte Delta.
Y la tecnología prevista para la desalinización aquí, la ósmosis inversa, está disponible comercialmente. Puede adquirir este equipo hoy mismo. De hecho, ya está en uso en California y en miles de otros lugares del mundo.
Pregunta : En el informe, analiza tres productos potenciales de la planta Diablo Canyon: agua desalinizada, electricidad de la red e hidrógeno limpio. ¿Qué tan bien puede la fábrica acomodar todos estos esfuerzos? ¿Hay alguna ventaja en combinarlos en lugar de hacerlo por separado?
Buongiorno: California, como muchas otras partes del mundo, enfrenta múltiples desafíos mientras busca reducir las emisiones de carbono a gran escala. En primer lugar, el amplio despliegue de fuentes de energía intermitentes, como la energía solar y eólica, crea una gran variabilidad en la red que puede compensarse con generadores de energía firme distribuibles como Diablo. Por lo tanto, la primera misión de Diablo es continuar proporcionando electricidad confiable y limpia a la red.
El segundo desafío es la sequía prolongada y la escasez de agua para el estado en general. Y una forma de resolver este problema es ubicar la desalinización de agua con la planta de energía nuclear en el sitio de Diablo, como explicó John.
El tercer desafío se relaciona con la descarbonización del sector del transporte. Un posible enfoque es reemplazar los automóviles y camiones convencionales por vehículos propulsados por pilas de combustible que consumen hidrógeno. El hidrógeno debe producirse a partir de una fuente de energía primaria. La energía nuclear, a través de un proceso llamado electrólisis, puede hacer esto de manera bastante eficiente y sin emisiones de carbono.
Nuestro análisis económico tuvo en cuenta los ingresos esperados de la venta de estos múltiples productos: electricidad para la red, hidrógeno para el sector del transporte, agua para los agricultores u otros usuarios locales, así como los costos asociados con el despliegue de las nuevas instalaciones requeridas. .a la producción de agua desalada. e hidrógeno. Descubrimos que si la licencia operativa de Diablo se extendiera hasta 2035, reduciría las emisiones de carbono en un promedio de 7 millones de toneladas métricas por año, una reducción de más del 11% con respecto a los niveles de 2017, y ahorraría a los contribuyentes $ 2.6 mil millones en el sistema eléctrico. costos.
Retrasar aún más el retiro de Diablo hasta 2045 ahorraría 90,000 acres de tierra que tendrían que dedicarse a la producción de energía renovable para reemplazar la capacidad de la instalación, y ahorraría a los contribuyentes hasta $ 21 mil millones de dólares en costos del sistema eléctrico.
Finalmente, si Diablo funcionara como una instalación de poligeneración que proporciona electricidad, agua desalada e hidrógeno simultáneamente, su valor, cuantificado en dólares por unidad de electricidad producida, podría aumentar en un 50%.
Lienhard: La mayoría de los escenarios de desalinización que analizamos no consumieron toda la producción de energía de esa planta, lo que significa que en la mayoría de los escenarios todavía estaría produciendo energía y haciendo algo con ella, más allá de la simple desalinización. Creo que también es importante recordar que esta planta de energía produce hoy el 15% de la electricidad libre de carbono de California y es responsable del 8% de la producción total de electricidad del estado. En otras palabras, Diablo Canyon es un factor muy importante en la descarbonización de California. Cuando o si esta central eléctrica se desconecta, es probable que el resultado a corto plazo sea una mayor dependencia del gas natural para generar electricidad, lo que significa un aumento de las emisiones de carbono para California.
Pregunta : Esta planta en particular ha sido muy controvertida desde sus inicios. ¿Cuál es su evaluación de la seguridad de la planta más allá de su cierre programado y cómo cree que este informe contribuye a la toma de decisiones con respecto a este cierre?
Buongiorno: La planta de energía nuclear de Diablo Canyon tiene un historial de seguridad muy sólido. El posible problema de seguridad de Diablo tiene que ver con su proximidad a varias fallas. Ubicada en California, la planta fue diseñada inicialmente para resistir grandes terremotos. Tras el accidente de Fukushima en 2011, la Comisión Reguladora Nuclear examinó la capacidad de la planta para resistir eventos externos (por ejemplo, terremotos, tsunamis, inundaciones, tornados, incendios forestales, huracanes) de una magnitud excepcionalmente rara y grave. Después de nueve años de evaluación, la NRC concluye que «la capacidad sísmica existente o la protección efectiva contra inundaciones [at Diablo Canyon] se ocupará de peligros reevaluados ilimitados. En pocas palabras, Diablo fue diseñado y construido para resistir los terremotos más raros y fuertes físicamente posibles en este sitio.
Como nivel adicional de protección, la planta se ha modernizado con equipos y procedimientos especiales destinados a garantizar un enfriamiento confiable del núcleo del reactor y la piscina de combustible gastado en un escenario hipotético en el que todos los sistemas de seguridad de diseño han sido desactivados por un evento externo grave. .
Lienhard: En cuanto al impacto potencial de este informe, PG&E [the California utility] ya ha tomado la decisión de cerrar la planta, y nosotros y otros esperamos que esa decisión sea reconsiderada y revertida. Creemos que este informe proporciona a las partes interesadas y a los responsables políticos una gran cantidad de información sobre las opciones y el valor asociados con el mantenimiento de la planta en funcionamiento, y cómo California podría beneficiarse del agua limpia y la energía limpia generada en Diablo Canyon. No nos corresponde a nosotros tomar la decisión, por supuesto, es una decisión que deben tomar los californianos. Todo lo que podemos hacer es proporcionar información.
Pregunta : ¿Cuáles son los mayores desafíos u obstáculos para implementar estas ideas?
Lienhard: California tiene regulaciones de protección ambiental muy estrictas y es bueno que las tengan. Una de las áreas de mayor preocupación para California es la salud del océano y la protección del ecosistema costero. Como resultado, existen reglas muy estrictas con respecto a la entrada y salida de plantas de energía y plantas de desalinización, con el fin de proteger la vida marina. Nuestro análisis sugiere que esta planta de energía combinada se puede implementar dentro de los parámetros prescritos por el Plan Oceánico de California y que puede cumplir con los requisitos reglamentarios.
Creemos que sería necesario un análisis más detallado antes de que podamos continuar. Necesitaría hacer algunos estudios del sitio y realmente ir al agua y ver lo que hay allí en detalle. Pero el análisis preliminar es positivo. Un segundo desafío es que el discurso californiano sobre la energía nuclear en general no ha sido muy favorable y, de manera similar, algunos grupos californianos se oponen a la desalinización. Esperamos que ambas perspectivas formen parte de la conversación sobre si continuar o no con este proyecto.
Pregunta : ¿Qué tan específico es este análisis para las características específicas de esta ubicación? ¿Hay aspectos que se apliquen a otras centrales nucleares, a nivel nacional o mundial?
Lienhard: Cientos de plantas de energía nuclear en todo el mundo están ubicadas a lo largo de la costa, y muchas de ellas en áreas donde el agua es escasa. Aunque nuestro análisis se centró en Diablo Canyon, creemos que las conclusiones generales son aplicables a muchas otras plantas de energía nuclear frente al mar, por lo que este enfoque y estas conclusiones podrían potencialmente aplicarse a cientos de sitios en todo el mundo.
