energía nuclear

 El futuro de la energía nuclear está en América Latina

FORBES – 26 de diciembre de 2017   

América del Sur será probablemente una región de gran crecimiento en energía nuclear durante las próximas décadas, junto con los así llamados BRIC.

Los seres humanos hemos sido capaces de sortear desafíos hasta evolucionar en la especie dominante de nuestro planeta. La humanidad debe esto a su capacidad de conocer y desarrollar modelos que permiten entender y predecir la naturaleza. El uso de la energía ha sido, sin lugar a duda, uno de los factores claves en la evolución del hombre. Desde el descubrimiento del fuego, pasando por la revolución industrial con el uso del carbón, hasta el momento donde la humanidad descubrió cómo liberar la energía contenida en las uniones atómicas, los seres humanos hemos incrementado nuestra dependencia hacia la energía. La división del átomo fue un punto de inflexión en la historia, no sólo por los usos bélicos de este conocimiento y la posible amenaza de destrucción que significan, sino porque implicó la posibilidad de generar grandes cantidades de energía eléctrica en espacios reducidos.

Tal es la dependencia de la humanidad hacia la energía, que enfrentamos un problema sin precedentes: el cambio climático. Las emisiones de gases de efecto invernadero, que el desarrollo económico ha generado, nos ponen en una situación que ya no puede sostenerse. Es necesario reducir las emisiones y la energía atómica se enmarca como una de las principales soluciones, presentándose como el futuro de la generación eléctrica, si se quiere mantener los niveles de consumo y el estilo de vida de los países desarrollados en los niveles actuales.

Lamentablemente, muchas personas desconocen las tecnologías detrás de la generación de energía nucleoeléctrica. Es cierto que algunos aspectos incluyen conceptos antiintuitivos que requieren comprensión de la física cuántica, y son generalmente desconocidos por la mayoría de la población. Pero hay otros aspectos como por ejemplo los relativos a los sistemas de seguridad que se incorporan en las centrales nucleares, que son posibles de comunicar y muchas veces, los ingenieros nucleares hemos fallado en comunicar clara y abiertamente sobre este tema. No hemos sido efectivos en informar basados en el conocimiento científico sobre la energía nuclear y el funcionamiento de las centrales nucleares, dejando este vacío comunicacional a los mitos y opiniones basada en el desconocimiento.

 

En el mundo existen plantas nucleares desde 1954, año en el que Rusia conecta la central de Obninsk. Tres años después, los americanos alcanzaron la primera criticidad en la planta de Shippingport. En la actualidad existen 449 reactores nucleares en operación generando energía eléctrica día a día para millones de personas alrededor del mundo. La historia de la generación nucleoeléctrica cuenta con muchísimas horas de operación. Toda esta experiencia acumulada no ha sido en vano. A lo largo de estas décadas, se han desarrollado miles de sistemas, métodos de análisis y diseños ergonómicos basados en la psicología de la interacción hombre-máquina para reducir al máximo el error humano. Sin dejar de mencionar sistemas de control y automatización modernos, como así también modelos numéricos muy precisos logrados gracias al increíble avance de los ordenadores.

Enormes esfuerzos se han hecho en las últimas décadas y continúan realizándose, para hacer de la generación de energía termonuclear una industria segura y limpia. Existen importantes organismos internacionales como la Agencia de Energía Atómica Internacional (IAEA por sus siglas en inglés) y la Asociación mundial de Operadores Nucleares (WANO), cuya función, entre otras cosas, es investigar, recomendar y velar por la seguridad de las centrales nucleares del mundo.

En contraste con las energías renovables, las centrales nucleares se caracterizan por poseer un factor de disponibilidad muy alto (normalmente mayor al 97%). Es decir, son sumamente estables y raramente salen de servicio. Esto es una gran ventaja para el diseño de una matriz energética diversificada y más aún para países que poseen importantes recursos hídricos como es el caso de Sudamérica. Las centrales nucleares se complementan muy bien con centrales hidroeléctricas. Principalmente porque, el consumo energético de un país no es constante. Cuando, por ejemplo, hay un evento importante o juega un equipo popular, todas las personas en su casa prenden el televisor y esto genera un pico (no menor) en el consumo. Es por esto por lo que una matriz energética diversificada permite a las centrales nucleares cubrir el consumo de base, es decir, el consumo constante, mientras las centrales hidroeléctricas cubren los picos dado que es posible almacenar agua y generar energía cuando se requiera.

La energía nuclear se presenta como una solución ingenieril a un problema: la generación de energía eléctrica sin emisión de gases de efecto invernadero. Al igual que todas las soluciones ingenieriles (edificios, autos, trenes, aviones), no es perfecta. La industria nuclear ha visto tres accidentes severos a lo largo de su historia:

Three mile Island / 1979. No tuvo ningún efecto significativo sobre la población.

Chernóbil / 1986. Sirvió de lección a los especialistas nucleares y también condujo a la modernización de la tecnología de reactor. Sabemos bien que Chernóbil no puede suceder en la actualidad.

Fukushima / 2011. Fue una situación sumamente crítica, que dejó lecciones aprendidas, pero al mismo tiempo mostro la capacidad de las centrales nucleares para mantener el riesgo bajo frente a desastres naturales sin precedentes.

El 11 de marzo del 2011 Japón es azotado por un terremoto de magnitud 9.0  9.1 grados que duró más de dos minutos y tuvo significativas réplicas inmediatas. Este evento, de los más grandes jamás registrados, generó una serie de Tsunamis que afectaron gran parte de la costa de Japón. Las consecuencias de este desastre natural fueron devastadoras. Más de 15000 personas perdieron la vida. Más de 6000 personas fueron heridas y cerca de 2,500 se reportaron desaparecidas.

El terremoto y el Tsunami afectaron directamente a cinco sitios -Higashidori, Onagawa, Fukushima Daiichi, Fukushima Daini and Tokai Daini- (cada sitio contiene entre una y seis centrales nucleares). El terremoto no fue el mayor problema. Todas las centrales nucleares que en ese momento se encontraban en operación se detuvieron. Los diseños actuales de las centrales nucleares poseen sistemas de detención muy sensibles y componentes capaces de soportar las vibraciones que produce un terremoto.

El problema principal, sin entrar en mayores detalles, se debió al Tsunami cuya altura superó lo esperado por los diseñadores y dejó fuera de funcionamiento los motores Diesel utilizados para alimentar las bombas de refrigeración en caso de que la central pierda conexión eléctrica con el exterior (cosa que sucedió). Debido al calor de decaimiento (calor remanente luego de detener la generación de potencia termonuclear), las centrales nucleares deben continuar con la refrigeración forzada del núcleo por algunos días. Este problema afectó a uno de los cinco sitios golpeados por el Tsunami: Fukushima Daiichi.

Considerando la magnitud del desastre natural que sufrió Japón, Fukushima fue un caso donde se mostró la fortaleza en lo que se refiere a la seguridad de varias centrales nucleares simultáneamente inmersas en un desastre natural de magnitudes inesperadas. No se registraron muertes directas por radiación en el accidente y muchas de las imágenes mostradas en los medios no eran imágenes de la central nuclear sino de otras centrales térmicas afectadas. No obstante, mucho se ha aprendido del accidente. Todas las centrales nucleares alrededor del mundo realizaron grandes esfuerzos para incluir sistemas de seguridad más allá de la base de diseño, generando centrales más seguras incluso frente a desastres naturales poco probables.

Ante la decisión de construir centrales nucleares, cada gobierno debe evaluar las ventajas y desventajas, sopesando los contextos económicos mundiales y regionales, las capacidades técnicas locales, la estrategia basada en las proyecciones energéticas a largo plazo, la existencia de recursos naturales y la posibilidad de explotar las otras soluciones ingenieriles con sus pros y contras, entre otros aspectos.

En el mundo post Fukushima, algunos países como Alemania decidieron no continuar con su plan nuclear. Otros países como China, India, Estados Unidos, Rusia, Corea del Sur, Reino Unido, por nombrar algunos, continúan construyendo centrales nucleares. Esto permite pensar que en los próximos 25 años la energía nuclear se incrementará en el mundo. Principalmente si consideramos que América del Sur será probablemente una región de gran crecimiento en las próximas décadas, junto con los así llamados BRIC y por ende necesitará generar más energía para sostener la demanda creciente sin emitir gases de efecto invernadero, lo cual es difícil de lograr actualmente sin energía nuclear.

Después de Three Mile Island (1979) se trabajó mucho para garantizar la integridad de las plantas nucleares frente a Accidentes por pérdida de Refrigerante (LOCA, por sus siglas en inglés). Es decir, se trabajó en diseños que fueran capaces de mitigar la hipotética pérdida de refrigerante en la central nuclear sin importar cómo ésta se produjera. Luego de Fukushima, los diseños comenzaron a poner especial atención en lograr contramedidas que incluyeran el accidente de Station Blackout (hipotético caso donde por alguna razón la planta no posee conexión eléctrica desde el exterior y debe alimentar sus sistemas de seguridad con baterías eléctricas y/o generadores Diesel).

En este contexto, el uso de sistemas pasivos, es decir, sistemas que no requieran de energía eléctrica para funcionar, son sin dudas la mejor solución, aunque no siempre es posible. Si una planta puede garantizar que frente a un accidente de Station Blackout (como en Fukushima), el núcleo puede refrigerarse por convección natural, esa planta es intrínsecamente segura dado que no dependerá del funcionamiento de una bomba para garantizar la refrigeración (este es el caso de algunos reactores modulares de baja potencia). Las centrales nucleares de mayor potencia (<300 buscado="" como="" concepto="" de="" deben="" dise="" en="" este="" f="" generaci="" han="" iii="" la="" lo="" los="" maximizar="" mwe="" n="" nucleares="" o:p="" os.="" os="" pasivos="" permita.="" poseer="" reactores="" seguridad="" sica="" sus="" tanto="">

En ese contexto, Rusia cuenta con un amplio desarrollo de la energía nuclear, con muchos años de experiencia en operación, investigación y desarrollo. Dependerá de la capacidad del país de continuar con las políticas que viene implementando y al mismo tiempo alcanzar sus objetivos de desarrollo y transparencia.

*Cristian Vega es presidente de la Asociación Argentina de Jóvenes Nucleares.