Resultados y análisis de investigación - CORTE 3

Relación de consumo de energía nuclear y emisiones de CO2

• Resultados de la investigación:

Inicialmente, para el entendimiento de la relación entre el uso de energía nuclear y la reducción de emisiones de CO2 en las regiones seleccionadas (Asia, Europa y América del Norte), se hizo uso de la información recopilada en la plataforma Our World in Data para ambas variables. En el caso de la energía nuclear, se usó la proporción del consumo de energía primaria procedente de la energía nuclear, mientras que para el CO2, la variación porcentual anual de las emisiones. Una cifra positiva en un año determinado indica que las emisiones aumentaron respecto al año anterior, mientras que una cifra negativa señala que disminuyeron. Esta medida nos permite observar, tanto dónde se incrementan y dónde se reducen las emisiones, como el ritmo de cambio en las emisiones, es decir, si el crecimiento de las emisiones se está desacelerando o acelerando. Ambas gráficas se encuentran a continuación y con esta información se realizó un análisis posterior que se encuentra en el post de análisi de resultados.

Gráfica 1. Proporción del consumo de energía primaria procedente de la energía nuclear, medido como porcentaje de la energía primaria. Tomado de [1]

Gráfica 2. Variación porcentual anual de las emisiones de CO₂, misiones de dióxido de carbono (CO₂) procedentes de los combustibles fósiles y la industria. Tomado de [2]

• Análisis de resultados:

En este caso se realizó un análisis ANOVA  (ANALISIS ANOVA1.xlsx), partiendo de la hipotesis de relación entre los dos grupos de datos, de esta manera, se identificó la posible conexión entre el incremento en el consumo de energía nuclear y la posible disminución de las emisiones de CO2. 

Tabla 1. Porcentaje de consumo de energía nuclear y variación en las emisiones de CO2 en las regiones de Asia, Europa y América del norte, comprendido entre los años 2010 y 2022.

Tabla 2. Resumen de análisis ANOVA para la hipótesis de correlación entre consumo de energía nuclear y emisiones de CO2

De allí se determinó que la hipótesis era válida, considerando la relación entre el valor crítico y F, por lo que sí puede existir una relación entre las dos variables ya mecionadas. Para visualizar de mejor manera estos resultados es posible detallar los análisis de varianza en el excel vinculado y, además, a continuación se presentan las gráficas 

Gráfica 3. Comparativa entre el consumo de energía renovable y porcentaje de variación en las emisiones de CO2 en la región de Asia.

Gráfica 4. Comparativa entre el consumo de energía renovable y porcentaje de variación en las emisiones de CO2 en la región de Europa.

Gráfica 5. Comparativa entre el consumo de energía renovable y porcentaje de variación en las emisiones de CO2 en la región de América del Norte.

El caso de los tres gráficos se evidencia que que el consumo de energía nuclear ha aumentado en la región durante el período analizado, mientras que las emisiones de CO2 han disminuido, es decir, existe una correlación negativa. Esta tendencia sugiere que la energía nuclear está jugando un papel cada vez más importante en la reducción de las emisiones de CO2 en la región, representando una tendencia positiva hacia el uso de energía nuclear y una reducción de las emisiones de CO2 en los tres continentes. Sin embargo, es importante tener en cuenta los riesgos y beneficios de la energía nuclear antes de decidir si aumentar su uso.

Identificación de obstaculos: Seguridad, percepción social, 

• Resultados de la investigación:

El debate nuclear a nivel global se ha venido caracterizando por la estimación de los riesgos para la salud y el medio ambiente. Numerosas encuestas han intentado investigar los riesgos y beneficios que la población percibe respecto a la energía nuclear. Un análisis de las preguntas realizadas en este tipo de cuestionarios revela que las dimensiones del riesgo sobre las cuales se suele indagar son principalmente de dos tipos: riesgos para la salud y para el medio, o beneficios en estos aspectos; y riesgos económicos o beneficios económicos [3]. Esta fuerte oposición pública, frecuentemente se da debido a preocupaciones de seguridad que suelen originarse en los recuerdos de dos grandes accidentes nucleares: el desastre de Chernobyl en Ucrania en 1986 y el de Fukushima en Japón en 2011. Estos dos eventos, los mayores accidentes nucleares de la historia, son los únicos que han alcanzado el nivel 7, la clasificación máxima en la Escala Internacional de Sucesos Nucleares [2].

• Análisis de resultados:

En 1975, se publicó en los Estados Unidos un renombrado documento titulado "Reactor Safety Study". Este estudio se encontraba compuesto por 14 volúmenes en los que se presenta una metodología para estimar los riesgos asociados a las centrales nucleares. Inicialmente, se analizan las secuencias de accidentes y se cuantifican las probabilidades basándose en las tasas de fallo de los componentes individuales, las cuales se consideran conocidas. Seguido de esto, se examinan los fenómenos físicos relacionados con accidentes graves, definidos como aquellos que superan los accidentes previstos en el diseño inicial. Posteriormente, se estiman los daños y se manipulan los datos para obtener las denominadas funciones de superación de los riesgos nucleares, que son una manera de medir el riesgo. Finalmente, estos riesgos se comparan con los riesgos de otras industrias y fenómenos naturales como terremotos, tornados e inundaciones, concluyendo que los riesgos de las centrales nucleares son, al menos, mil veces menores a los de otras actividades industriales y fenómenos naturales [4].

Adicionalmente, la energía nuclear se destaca como una opción segura y sostenible por varias razones. En primer lugar, emite bajas cantidades de carbono, contribuyendo así a la mitigación del cambio climático. Su alta densidad energética permite generar grandes cantidades de electricidad con una cantidad relativamente pequeña de combustible. Los avances tecnológicos en diseño de reactores y sistemas de seguridad garantizan niveles sin precedentes de protección contra posibles accidentes. Además, la gestión cuidadosa de los residuos nucleares y las estrictas regulaciones de seguridad garantizan un manejo responsable de los aspectos ambientales y de salud asociados con esta forma de energía. Comparada con otras fuentes de energía más contaminantes, como los combustibles fósiles, la energía nuclear presenta riesgos mucho menores y ofrece una combinación única de eficiencia, seguridad y bajas emisiones de carbono, lo que la convierte en una opción importante en la transición hacia un futuro energético más sostenible.

  Gráfica 6. Tasas de mortalidad por unidad de producción de electricidad, medidas en función de las muertes por accidentes y la contaminación del aire por teravatio-hora de electricidad.

Referencias:

[1] Ritchie, H., & Roser, M. (2024, 22 enero). CO₂ emissions. Our World In Data. https://ourworldindata.org/co2-emissions

[2] Ritchie, H., Rosado, P., & Roser, M. (2024, 20 marzo). Nuclear energy. Our World In Data. https://ourworldindata.org/nuclear-energy

[3] Trenc, J. E., Medina, B., Presas, A., Rubio-Varas, M., & De la Torre, J. (2017). Las dimensiones sociales de la percepción de la energía nuclear. Un análisis del caso español (1960-2015). Revista internacional de sociología, 75(4), e075-e075.

[4] Alonso, A. (2004). Sobre la energía nuclear y la percepción social de sus riesgos. Ambienta: Sept, 37-42.