De la energía mundial actual el 38% proviene del petróleo; 22% es del gas natural equivalente a 46 millones de barriles; 26% de la energía proviene del carbón; 7% de la energía nuclear; y el otro 7% proviene de la energía hidráulica, solar, eólica, entre otras (CIEPAC, octubre del 2002). El inconveniente de esta fuente es que es un recurso limitado, se estima que al ritmo de consumo del año 2002, las reservas mundiales durarían aproximadamente 42 años, ante la escasez de yacimientos petrolíferos rentables, aunque la previsión es que aumente su consuma en un 50%.

Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) como fuente de energía cuentan, hoy en día, con una mayor implantación en la sociedad que el resto de fuentes, debido a la sencillez de la tecnología necesaria para su aprovechamiento. La forma de conseguirlo es mediante la combustión de sus hidrocarburos, una reacción química exotérmica (desprende calor) en la que un elemento combustible se combina con otro comburente (generalmente oxígeno), desprendiendo calor, luz, y produciendo dióxido de carbono y monóxido de carbono, causantes del efecto invernaderos.

Fisión Nuclear

Las centrales nucleares, instalaciones caracterizadas por una enorme chimenea, o torre de refrigeración, y una gran cúpula, emplean la fisión nuclear para producir electricidad. En total, existen 438 reactores nucleares comerciales, que proporcionan el 30% de la energía eléctrica mundial (OIEA, diciembre 2006) También se utilizan para desalinizar agua (Libia). Existen 30 en construcción y 247 están ya planificados o propuestos, encabezando la lista China, que planea construir 63 reactores nucleares, seguida de Rusia con 42 reactores, Estados Unidos con 32, Sudáfrica con 25 y la India con 23. En otro orden de magnitud Japón construirá 12 reactores, Corea del Sur 7 y el criticado Irán construirá 5 nuevos reactores. En Europa, se planean construir 11 nuevos reactores. Sin embargo, no se conoce el número de reactores con fines militares o misiles con cabezas nucleares existentes, pero sí algunos de sus accidentes, como los cinco submarinos soviéticos que descansan sobre el lecho marino.

La reacción controlada se produce en el interior de los reactores (típica cúpula), contenedores, habitualmente llamados vasijas, donde se sitúan barras de material físil (principalmente Uranio-235 y Plutonio-239,) que son bombardeadas con neutrones de diferentes energías, rompiendo dos o más núcleos de estos átomos pesados, en átomos más ligeros, como el Criptón o el Bario. La diferencia de masa entre los productos iniciales y los productos finales se transforma en energía según la famosa ecuación de Einstein: E=m•c2. También se producen otros subproductos como neutrones, que inician reacciones en cadena al incidir sobre otros núcleos pesados, fotones (generalmente rayos gamma), partículas alfa (núcleos de Helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).

Al existir de forma natural poco Uranio-235 (0.72%), es necesario someter al uranio a un proceso de enriquecimiento, en el que el núcleo es, para aumentar la proporción de nucleidos de U-235. La masa crítica es la mínima cantidad de material requerida para que el material experimente una reacción nuclear en cadena, empleándose moderadores como agua pesada, Cadmio, grafito o Helio, entre otros, para reducir la velocidad de los neutrones producidos, y con ello aumentar la probabilidad de reacciones sucesivas. Como refrigerante se emplean estos mismos materiales, conduciendo el calor generado hasta un intercambiador de calor, o bien directamente a la turbina generadora de electricidad o propulsión, similar a la de las centrales térmicas.