Plantas eléctricas nucleares y carbón, vulnerables al cambio climático

Aguas cálidas y reducido río corrientes en Estados Unidos y Europa en los últimos años han llevado a la reducción de la producción, o cierre temporal, de varias plantas de energía termoeléctricas. Por ejemplo, los Browns Ferry nuclear en Alabama tuvo que apagar el verano pasado más de una vez porque el agua del río Tennessee era demasiado cálido para refrigeración.

Un estudio realizado por científicos europeos y la Universidad de Washington publicado hoy en proyectos de cambio climático de naturaleza que en los flujos inferiores y aguas más cálidas de próximo 50 años conducirán a más tales interrupciones de energía. Los autores predicen que la energía termoeléctrica capacidad generadora de 2031 para 2060 disminuirá por entre 4 y 16 por ciento en los Estados Unidos y 6 a 19 por ciento en Europa debido a la falta de agua de refrigeración. La probabilidad de extremo cae en generación de energía: apagado total o casi total — se proyecta casi triplicar.

“Este estudio sugiere que nuestra dependencia de refrigeración térmica es algo que vamos a tener que revisar,” dijo el co-autor Dennis Lettenmaier, profesor de ingeniería civil y ambiental UW.

Termoeléctricas, que uso nuclear o combustibles fósiles para calentar agua en vapor que convierte una turbina, suministrar más de un 90 por ciento de electricidad de U.S. y representan 40 por ciento de uso de agua dulce de la nación. En Europa, estas plantas suministrar a tres cuartas partes de la electricidad y la cuenta de aproximadamente la mitad de la utilización del agua dulce.

Si bien gran parte de esta agua es “reciclado”, las plantas de energía dependen de volúmenes consistentes de agua a una temperatura determinada, para evitar que las turbinas de recalentamiento.

Disponibilidad de agua y agua más cálida, causada por el aumento de temperaturas asociadas con el cambio climático, significan mayores costos de electricidad y menos fiabilidad.

Mientras que plantas con torres de refrigeración se verán afectadas, plantas antiguas de resultados muestran que se basan en “una vez a través de refrigeración” son los más vulnerables. Estas plantas la bomba de agua directamente de los ríos o lagos para enfriar las turbinas antes de regresar el agua a su origen y requieren volúmenes de alto flujo.

Los proyectos de estudio de los efectos más significativos de U.S. en centrales situados tierra adentro en los principales ríos en el sureste que utilizan una vez a través de refrigeración, tales como la planta de Browns Ferry en Alabama y la planta de carbón de nuevo Madrid en Missouri suroriental.

“Los peores escenarios en el sureste provienen de las olas de calor que necesita el poder para aire acondicionado,” Lettenmaier, dijo. “Si tienes poder realmente alta demanda y la temperatura de río del demasiado alta, por lo que necesita cerrar su planta de energía, tienes un problema”.

El estudio utilizó hidrológica y modelos de temperatura de agua desarrollaron por Lettenmaier y coautor John Yearsley, un UW afiliados profesor de ingeniería civil y ambiental. Los autores europeos combinado con un modelo de producción de electricidad y considerado dos escenarios de cambio climático: uno con modesto cambio tecnológico y que supone una rápida transición hacia las energías renovables. La gama de impactos proyectados para sistemas de energía cubre ambos escenarios.

Los Estados Unidos y Europa tienen estrictas normas ambientales para el volumen de agua retirado por las plantas y la temperatura del agua descargada. Períodos cálidos junto con corrientes de río baja así podrían provocar más conflictos entre objetivos ambientales y la producción de energía.

Desempeño de agua a temperaturas elevadas causa otro problema: contaminación térmica descendente.

“Superior precios de electricidad y la interrupción del suministro son preocupaciones importantes para el sector de la energía y los consumidores, pero otra preocupación creciente es el impacto ambiental del aumento de la temperatura del agua en los ecosistemas del río, afectando, por ejemplo, los ciclos de vida de los organismos acuáticos,” dijeron primer autor Michelle van Vliet, estudiante de doctorado en la Universidad de Wageningen y centro de investigación en los países bajos.

Dados los altos costos y la larga vida de las centrales, dicen los autores, tales proyecciones a largo plazo son importantes para permitir que el sector de la electricidad adaptarse a los cambios en la disponibilidad de agua de refrigeración y planificar inversiones en infraestructura en consecuencia.

Una estrategia de adaptación sería reducir la dependencia de fuentes de agua dulce y colocar las plantas cerca de agua salada, segun correspondiente autor Pavel Kabat, director del Instituto Internacional para el análisis de sistemas aplicados en Austria y van Vliet asesor doctoral.

“Sin embargo, dada la expectativa de vida de las centrales y la incapacidad para reubicar a fuentes alternativas de agua, esto no es una solución inmediata, pero debe ser factorizado en la planificación de la infraestructura,” dijo. “Otra opción es cambiar a gas despedido centrales nuevas que son más eficientes que o fósiles-combustible-centrales nucleares y que también usan menos agua”.

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