Crisis Energética Foros

Bueno, abro este hilo para cuestiones referente al uranio (o otro combustible nuclear) ya que no he encontrado un hilo especifico para ello. Es un tema amplio y creo mejor compilar aquí algunos datos que ir poniéndolos en el foro sobre centrales nucleares, que es demasiado genérico lo que por veces hace difícil encontrar informaciones especificas sobre este mineral.

Empiezo por enlazar este documento sobre "números sobre energía". Me parece que ya lo había visto en algún hilo pero lo recupero ya que contiene algunos datos interesantes puestos de manera accesible. Tomando datos del mismo pongo unos cálculos sobre el consumo de un reactor de 1GWe (hice algunos redondeos en algunas operaciones pero no creo que afecte a los resultados de manera significativa...):

1 ton U235 = 7.4 * 10^16 J (Joules)
1 GWh = 3.6 * 10*12 J

=> 10^3 Kg * 3.6*10^12 J / 7.4*10^16 J = 0.0485 Kg U235 por GWh térmico producido.

Asumo una eficiencia del 35% y uranio natural con 0,5% de U235

=> 0,0485 kg / 0,35 / 0,005 => 27,8 kg de uranio natural (U3O8) por GWeh

Si un reactor de 1GWe opera en media al 80% a lo largo de un año:

27.8 kg * 24 * 365 * 0.8 = 195 toneladas de uranio natural.

Ahora paso este valor en precio. Difícil ya que últimamente más parece una montaña rusa pero asumo un valor arbitrario de 200$ por kg de U3O8. Actualmente está a menos de 60$ la libra para precios "spot"...

Así con los datos anteriores para un reactor de 1GWe y el € = 1.5$ :

195.000*200$/1.5 = 26 Millones de euros año en U3O8.

Necesitaría datos para el uranio enriquecido. He visto por ahí que si el uranio natural representa el 5% del coste, el enriquecido sube la tarifa al 20% pero no estoy seguro.
Especulando, si así es, eso daría 4 * 26 M€ = 104 M€.
Traducido en precio por KWeh:

27,8 kg * 200$ / 1.5 = 3700€ / 10^6 => 0,0047€ el KWeh que por 4 = 1.5 céntimos...

Quedan estos números a disposición para eventuales correcciones o complementarlos/revisarlos que con tanto calculito alguno a lo mejor está incorrecto.Luego añado una pequeña compilación sobre reservas y algunos enlaces.

Saludos cordiales

Estaba pensando en esto ayer, curioso..

bueno en la conferencia de los 200 aniversario de los geológos del año pasado en Londres, un experto de la Agencia Francesa Nuclear nos sorprendió sobre los datos del uso actual del uranio natural.

más o menos son unos 65.000 t/año

de las cuales unos 42.000 t/año vienen de las minas,

el resto vienen de "stocks" acumulados en el pasado y de la descomisión de las bombas nucleares de Rusia.

Pero a partir del 2008, los "stocks" se irán reduciendo pero el problema venía que las minas para suministrar las restantes toneladas no abrirán hasta el 2011. Asi habrá un deficet de uranio natural aqui a 2011, lo cual no soprende que el precio del mismo subirá sin relación del precio del crudo por simple escasez!.

De acuerdo del anterior post, las centrales consumen uranio natural en el orden de los 12 kg/hora.

¿más centrales nucleares?.. y ¿donde saquemos el uranio natural?

---

El chollo se acaba y ver que hacemos...

Como dice el forero anterior, gran parte del uranio se saca de la desmantelación del armamento nuclear. Yo tenía entendido que casi la mitad. El apunta a que un tercio.

Por otro lado, he leído que hay reservas para 60 años. Actualmente el uranio solo produce un 6,9 % de la energía con unas 430 centrales. Dicen que quieren hacer muchas mas. Pongamos que duplican el número. Eso ¿no significaría reducir a 30 años las reservas? y total... ¿para solo dar un 14% de la energía mundial?

Me parece a mi que la energía nuclear es mala solucción...

Vaya, por lapsus cometí un "pequeño" error en el porcentaje de U235 en el uranio natural que no es del 0.5% pero si del 0.7% (0.71% para ser más preciso)

Recalculando:

=> 0,0485 kg / 0,35 / 0,0071 => 19,5 kg de uranio natural (U3O8) por GWeh

Tampoco tiene demasiada importancia en el valor total consumido a lo largo de un año ya que este depende del modelo del reactor, eficiencia de conversión, factor de carga y que porcentaje del combustible inserido es aprovechado (luego puede ser reprocesado...). Por lo que he visto los valores suelen andar alrededor de 200 ton de U3O8 año para centrales de 1GWe.

En cuanto a reservas presento algunos datos disponibles por la red, pero hago aquí una "compilación de compilación" para que sea más fácil analizarlos y eventualmente discutir sobre algunos aspectos.

Según el ¡enlace erróneo! de 2007 de la agencia de energía nuclear (en la página del NEA lo venden así que no estoy del todo seguro que sea legal ponerlo aquí...) hay en el mundo 435 reactores con una capacidad de producción de 370 GWe que consumen 66500 ton de uranio natural al año.

Dividen fundamentalmente las reservas en 3 categorías (noto como precisan datos hasta las 100 toneladas...):

1 - Identificadas:

1,200 Mton < 40$/Kg
1,850 Mton < 80$/kg
2,130 Mton < 130$/kg

Lo que al ritmo actual, y tomando el valor de 2,130, de consumo son unos 30 años.

2 - Razonablemente aseguradas...

1,766 Mton < 40$/Kg
2,600 Mton < 80$/Kg
3,338 Mton < 130$/Kg

50 años adicionales lo que da un total de 80 años hasta agotamiento.

3 - Pronosticadas y especulativas (traducido: lotería)

10,500 Mton < 130$/Kg

Más de 150 años adicionales al ritmo actual.

Queda finalmente la discusión sobre lo que se puede obtener en el caso de recuperación de uranio en fosfatos y océanos. Según esta página existe un potencial de recuperación de 9 Mton a precios entre los 22 y 54 US$/lb, lo que tomando el coste medio y traducido a kilo son unos 70$/Kg (me parece más bien poco...).

En relación al uranio contenido en los océanos recupero el enlace que puse en el foro sobre cn y ¡enlace erróneo! otro un poco más técnico. Existe un potencial de 4600 Mton pero queda por definir el flujo posible, en que punto está la tecnología y si ya puede ser implementada en larga escala. Además por los datos disponibles el precio estaría en algunas centenas de dolares por kg. Con incertidumbres sobre el eroei del nuclear pues no queda claro si sale rentable. A ver si alguien aporta más datos sobre esto. Me parece que yirda, o petro no recuerdo, puse algún enlace sobre el tema en el hilo de cn pero me da pereza buscarlos...

Finalizo con unos enlaces a los que pretendan obtener algún dato adicional:

wikipedia peak uranium y un ¡enlace erróneo! del energy watch group sobre reservas.

Buena lectura :)

En relación al coste del uranio enriquecido y coste del combustible pronto a ser empleado se puede utilizar la muy buena calculadora de la pagina wise-uranium. Lo mejor es dejar los campos vacíos y ella sólita se encarga de poner los valores para una potencia de 1GWe. Noto con cierto divertimiento que cuentan un año como siendo de 365+1/4, sino mirar al valor que dan de 8765GWeh y no el de 8760GWeh/año (Es que no hay que perdonar nada jeje).

Respecto a la energía empleada en su extracción se puede intentar hacer un calculo máximo de la misma. Para eso utilizo un método similar al ya alguna vez expuesto por algún forero y que seria basarse en la energía más barata actualmente disponible. Empiezo pues por asumir un precio de 20€ el MWeh producido a partir de centrales a carbón (puede que ese valor ya no sea de actualidad pero lo importante es el precio mínimo...). Así, para diversos precios del Kg de U3O8 se obtiene que para cada kg extraído:

30€ / 20€ = 1,5 MWeh
60€ / 20€ = 3,0 MWeh
120€ / 20€ = 6,0 MWeh
240€ / 20€ = 12,0 MWeh
1000€ / 20€ = 50,0 MWeh

Me parece que el valor de 30€/kg seria el más apropiado a la hora de valorar el coste energético máximo en la extracción (como valor medio para las minas actuales) ya que ese era el precio aproximado antes que la demanda presionase a la oferta pero asumo un valor de 5MWeh...

De mis cálculos anteriores relativos al uranio natural de 1kg de U3O8 se obtiene alrededor de 50 MWeh. Tal vez sea demasiado optimista pues según Storm & Smith para una eficiencia del 32% y según datos empíricos basados en datos históricos obtienen un valor de 42 MWeh y de la calculadora del wise-uranium se deduce un valor de 38 MWeh. Aunque me parece que el rendimiento viene mejorando estos últimos años (eso sin contar con los nuevos EPR jeje) asumo pues un valor de 40MWeh.

Ahora hay que restar el coste del enriquecimiento y producción del combustible. Hay varios métodos más o menos costosos para el enriquecimiento pero deduciendo un valor de 2,11 SWU (Separative Work Unit) de la calculadora de wise-uranium (simplifico haciéndolo para el uranio natural aunque para ser exacto tendría que utilizar el UF6) y de 2,6MWeh/SWU (o 60KWeh/SWU según el wikipedia dependiendo del método):

=> 2,6MWeh * 2,11 = 5.5 MWeh
=> 60KWeh * 2,11 = 127 KWeh

Nota : Si utilizo el valor de 20€ el MWeh y 110€ el SWU (precio actual) obtengo 5.5MWeh...

Completando el escenario y utilizando los valores de los costes actuales (recuerdo: 20€ el MWeh):

De los 40MWeh/kg hay que restar:

-5,0 MWeh/kg de la roca hasta el U3O8
-0,5 MWeh/kg de conversión al UF6
-5,5 MWeh/kg del enriquecimiento
-1,75 MWeh/kg de producción del combustible pronto al empleo

= 27,25 MWeh (o 32 si se reduce la parte del enriquecimiento)

Quedan, como siempre estos datos a disposición para correcciones y/o aportaciones adicionales de los demás foreros. Recuerdo apenas que no pretenden ser exactos, apenas una base para tener-se alguna referencia. Pero me sorprendería que el valor neto fuese inferior al deducido ya que en el escenario se considera que todo el coste es energético cuando en realidad parte del mismo es para salarios de los operarios, y por supuesto cada empresa envuelta en cada una de las etapas retiene su beneficio.

Como apunte final noto que los costes de combustible para una central de 1GWe funcionando a plena potencia (no real), y según la calculadora del wise-uranium con valores por defecto y precios spot, estarían a día de hoy alrededor de 54M $ o si se traduce a euros 54 / 1.4 ~ 40M € por año.

Saludos

Cierran la mina Sudafricana de Dominion . Unos extractos del articulo :
Traduzindo, unas 1800 ton / año o aproximadamente el 3% del consumo actual.



En contraste con la noticia me topé con este interesante cuadro del sitio UxC:



No soy gran experto en arte y menos en pintura pero el estilo seria ¿impresionista, abstracto o surrealista? ;-)

.

Algunos enlaces que pueden ser de utilidad sobre estadísticas del URANIO:

¡enlace erróneo!

¡enlace erróneo!

¡enlace erróneo!

Domestic Uranium Production Report - Energy Information Administration

¡enlace erróneo!

Salu2,

AMADEUS