Antúnez, Barceló, Kreiner*
Dr. Andrés Kreiner, Secretario General de APCNEAN
Ing. José Luis Antúnez, ex presidente de NA-SA
Dr. Gabriel Barceló, Instituto de Energía Scalabrini Ortiz
El 23 de julio la India comunicó al mundo la primera fisión nuclear sostenida de su nueva central KAPP 3 en Kakrapar, estado de Gujarat. Es su primera unidad derivada del modelo CANDÚ con 700 MW de potencia, y el premier Narendra Modi anunció que vienen otras 3 iguales, a comisionarse en 2021, 2022 y 2023.
Estas 4 máquinas indias se parecen enormemente a una que deberíamos haber empezado a construir en 2015, Atucha III, que se canceló en 2018, y que en un cronograma normal de obra, estaría entrando en línea a principios de 2021. Y todas ellas, las centrales indias y la que no hemos construido en Lima, provincia de Buenos Aires, son similares a nuestra central de Embalse, en Córdoba, que entró en operaciones en 1983. Son todas máquinas de uranio natural y agua pesada con tubos de presión, un diseño canadiense llamado genéricamente CANDÚ.
Hemos escrito y hablado mucho sobre ese grave error en el que algunos argentinos se obstinan: querer abandonar esta línea tecnológica de centrales, la única que dominamos. Nos negamos a abandonarla no sólo porque la dominamos bien. Tampoco únicamente porque Embalse ha sido por lejos (y sigue siendo) nuestra mejor central nuclear de potencia. Ni siquiera porque en un ránking mundial de disponibilidad y seguridad, está entre las mejores del mundo.
Defendemos esta ingeniería porque garantizaría miles de puestos de trabajo argentino de calidad, dinamizaría a una parte importante de la actividad industrial (en particular, la de muchas PyMES), y minimizaría la erogación en divisas. El uranio natural es sustitución de importaciones en el campo de la tecnología nuclear.
Especialmente alzamos nuestra voz después de mayo de 2018, cuando el gobierno macrista canceló la construcción de Atucha III CANDÚ, que sería casi idéntica a Embalse, sólo que más potente y moderna.
Al dar de baja este proyecto, que ya tenía resuelto el diseño básico, el suministro nacional de componentes e incluso atada la financiación, el macrismo tiró por la borda más de 50 años de grandes esfuerzos e inversiones mil millonarias en dólares. Es significativo que esto ocurrió al mismo tiempo que la firma del acuerdo con el FMI.
El problema del agua pesada
Planta Industrial de Agua Pesada, Arroyito, Neuquén, la mayor del mundo en su tipo
Una de las acciones más deletéreas en este contexto fue la destrucción del plantel especializado de la PIAP (Planta Industrial de Agua Pesada) en Arroyito, Neuquén. Con jubilaciones anticipadas y otros sistemas de despido encubiertos, se echó a más de 350 trabajadores y profesionales expertos de la misma.
La PIAP es hoy la mayor unidad del mundo en su tipo, también la más moderna, y no es un lujo. La necesitamos para reponer el agua pesada de nuestras centrales: las 3 que tenemos operativas precisan este insumo para reponer el que se pierde. Pero también necesitamos agua pesada para proveer a los reactores de investigación que exporta INVAP.
Sin embargo, en estos últimos tiempos “pasaron cosas” y siguen pasando. Necesitamos alertar a la sociedad de que están por perderse activos conseguidos con el esfuerzo de tres generaciones de argentinos.
Hemos escuchado con frecuencia aseveraciones de que la tecnología del tipo CANDU de agua pesada y uranio natural, como la de Embalse, es “anticuada, obsoleta y en desaparición, algo que nadie va a usar en el futuro”. Veamos si la realidad soporta este responso.
Existen hoy en el mundo 44 Reactores de este tipo en funcionamiento en las redes eléctricas de —por orden alfabético— la Argentina, Canadá, Corea, China, India y Rumania, integrantes del CANDU Owners Group, o COG.
El diseño CANDU prevé una vida útil de treinta años e incluye la posibilidad de una extensión de vida de por lo menos otros treinta años. En esta reconstrucción, llamada también “retubado”, lo esencial es el cambio de los tubos del reactor. En este tipo de ingeniería los tubos de presión sustituyen (con igual seguridad y menor costo) el enorme recipiente de presión típico de las centrales nucleares de uranio enriquecido.
Complejo nuclear de Kakrapar, donde la India acaba de inaugurar su primera CANDU de ingeniería propia con 700 MW de potencia
Retubar una CANDU es una operación más compleja que construirla desde cero, pero permite incorporar mejoras y modernizaciones de eficiencia, seguridad y disponibilidad. El procedimiento cuesta entre un tercio y una cuarta parte de lo que sale una obra nueva recién terminada, se hace en 2 o 3 años, y la central resultante dura otros 30 años.
Fogoneadas por esta economía, varias CANDU que ya cumplieron su ciclo de vida inicial de 30 años de funcionamiento hicieron extensión de vida útil por retubado. Entre ellas, estuvo nuestra central de Embalse, que completó esta reconstrucción en 2018 y hoy equivale a una central nueva, con 30 años operativos por delante, pero con más seguridad operativa y un 6% extra de potencia.
Desde el año 2000 a la fecha 13 CANDU totalmente nuevas entraron en servicio y hoy están operativas: China instaló 2, Rumania 1, India 10. Entre tanto, hubo 7 extensiones de vida: Canadá hizo 6, Argentina 1. Esto da un total de 20 centrales con vida operativa asegurada hasta el 2030 y el 2050.
Estos muy respetables países nucleares han invertido y siguen invirtiendo sumas considerables en construcción o retubado de centrales CANDU, y planean utilizarlas por lo menos hasta la mitad de este siglo.
10 centrales tipo CANDU indias de 700 MW en obra y planes, además de KAPP 3 y 4
Pero además de estas 20 plantas, dichos países tienen construcción nueva en obra: hay 3 centrales CANDU en progreso en la India, más 12 en fase de planeamiento: China con 2 e India con 10 más. Los cronogramas indican que éstas estarán en funcionamiento hasta fines del siglo XXI.
Por lo expuesto, que la tecnología CANDU sea anticuada, obsoleta y esté en desaparición es una triple mentira. Se cae con sólo leer el diario.
Otro motivo de vida para las CANDU
Las 2 unidades CANDU en Qinshan, China. Las 2 próximas quemarán combustibles tipo MOX
China tiene en operación dos centrales CANDU y quiere añadir más a medida que crezca su flota de reactores de uranio enriquecido de tipo PWR y BWR. ¿Por qué? La CANDU es un excelente “postquemador” del uranio enriquecido usado previamente —pero no agotado— en esas centrales. Este proceso ya está validado y redunda en una excelente economía integrada del ciclo de combustible.
En este nuevo enfoque una flota de 4 o 5 centrales de uranio enriquecido utilizarán una CANDU en común para esta suerte de “ciclo combinado”: el 1% de uranio enriquecido que la flota no logró quemar en su primera fisión se combina con los actínidos que se generaron en un tipo de combustible llamado MOX, o de óxidos mixtos.
Quemando MOX, en lugar de uranio natural “virgen”, los CANDU se vuelven entonces, además de una fuente de energía, un modo inteligente de disminuir tanto en volumen y en radioactividad como en vida media los residuos nucleares.
La impresionante flota china de reactores de uranio enriquecido suma ya 46 unidades y sigue creciendo. Esto explica el porqué del reciente acuerdo de China con Canadá para agregar dos nuevas unidades CANDU a las dos en funcionamiento.
En cuanto a Canadá, sus razones para extender la vida útil de sus propias unidades CANDU son obvias. Son autores y dueños de esa tecnología, y tienen la mayor flota CANDU del mundo: 19 plantas en funcionamiento. Duplicar la vida útil de cada una es una inversión mucho menor que la de construir nuevas unidades, y un excelente negocio.
¿Por qué razón los países agrupados en el COG siguen interesados en continuar con esta tecnología, pese a que reciben todo tipo de presiones y/o tentaciones para abandonarla? Aparte de todo lo dicho, porque atribuyen valor estratégico a la mayor virtud del uranio natural: da soberanía y autodeterminación energética, y genera mucho desarrollo industrial en los países que no dominan el enriquecimiento de uranio.
Nada mejor que este ejemplo reciente de la vida real para demostrarlo: la primera criticidad de KAPP-3 en la India, ese otro gigante asiático, con sus 1.350 millones de habitantes. Esta central es una adaptación local del diseño CANDÚ y la primera que la India logra llevar a los 700 MW, por ahora el límite de diseño de potencia para las unidades individuales que queman uranio natural. La India hizo esto sola, únicamente con sus científicos, sus tecnólogos y su industria.
La India inició ese camino en 1964 cuando contrató con los Estados Unidos dos centrales del tipo BWR (Boiling Water Reactor). Estas son máquinas de uranio enriquecido y agua liviana. Su diferencia con los PWR (Pressurized Water Reactor), bastante más comunes, es que en los BWR el vapor para la turbina se genera directamente en el recipiente de presión del reactor.
Aquella compra de 2 BWR de150 MW incluía en contratos la provisión de combustible durante la vida de las centrales. Ambos reactores se pusieron en funcionamiento en 1969 y —típico de compras llave en mano— con bajo contenido industrial local.
Decidida la India a probar también la tecnología alternativa de uranio natural y agua pesada, en 1965 contrató con Canadá la provisión de dos centrales de tipo CANDU de 220 MW. Para dominar totalmente esta tecnología, instaló también sus primeras plantas de producción de agua pesada. La primera unidad CANDU india entró en servicio en 1972 y fue construida con alto grado de contenido local.
En 1974 la India realizó pruebas subterráneas de explosivos nucleares, lo cual le ganó sanciones inmediatas de los países proveedores nucleares. Los Estados Unidos cancelaron unilateralmente el contrato de provisión de combustible de uranio enriquecido para las dos centrales que se encontraban en funcionamiento y prohibieron toda exportación de materiales sensibles a la India.
Canadá, por su parte, retiró toda colaboración para el segundo reactor CANDU que se encontraba en construcción, así como toda otra exportación de tecnología nuclear a India. Pero India ya comenzaba a dominar la ingeniería CANDU y la fabricación de sus componentes y, más importante aún, ya fabricaba agua pesada en forma local. La planta de fabricación de agua pesada es a la central de uranio natural lo que la de enriquecimiento de uranio es a la central de uranio enriquecido. Dicho de otro modo: sin agua pesada, una central de uranio natural no lograría siquiera entrar en criticidad.
Por lo tanto, en 1974 la India decidió no preocuparse por el combustible de las 2 BWR compradas a Estados Unidos. Más adelante obtuvo uranio enriquecido de Francia, Rusia y China para estas dos pequeñas unidades, que hoy ya no funcionan. En cambio, se concentró en el desarrollo propio y soberano de sus propias centrales de uranio natural y agua pesada, adaptaciones locales del diseño básico CANDU.
Es así como la India terminó su segunda CANDU sin ayuda canadiense y a seis años de iniciado el bloqueo. Desde entonces no paró jamás de construir centrales de este tipo con recursos propios. Hoy, 44 años más tarde, suman 17 unidades funcionando, lo que habla de un esfuerzo sostenido en el tiempo con gran determinación.
En estas cuatro décadas pasaron muchas cosas entre las naciones y los bloques de naciones. Hoy la India, a pesar de que siguió desarrollando armas atómicas, tiene tratados de cooperación nuclear con quienes la bloquearon en 1974 y con muchas otras naciones. Entre ellas, está la Argentina.
Efectivamente, en 2012 suscribimos un Acuerdo de Cooperación para los pacíficos de la energía nuclear con ellos, asunto que nuestra cancillería hizo dentro de un marco internacional. En 2009, la India había firmado un acuerdo para la aplicación de salvaguardias e inspecciones con el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Este sujeta a inspección por esta agencia de las Naciones Unidas todas las instalaciones nucleares civiles de la India.
En el año 2002 la India, siempre haciendo pie firme en su base de centrales de uranio natural, volvió a comprar 2 máquinas de uranio enriquecido: contrató con Rusia la provisión de dos centrales de 1000MW de tipo PWR. En este tipo de plantas, el vapor de turbina se genera fuera del recipiente de presión. Ambas entraron en criticidad en 2013 y 2016 respectivamente. En 2017 la India contrató con Rusia dos PWRs más, que hoy están en construcción.
La incorporación de 4 centrales de uranio enriquecido, sin embargo, no modificó la decisión de la India, tomada hace casi medio siglo, de que la columna vertebral de su sistema nucleoeléctrico la formaran plantas de uranio natural. Los números del país son claros:
- Centrales operativas: 17 CANDU y 2 PWR 2
- Centrales en construcción: 3 CANDU y 2 PWR
- Centrales planeadas: 10 CANDU y 2 PWR
Conclusión: mal momento para no producir agua pesada
El hielo de agua pesada… es pesado: no flota en agua común. Y el agua pesada líquida cuesta U$ 700.000 por tonelada. Suele ser una exportación argentina.
Nuestra Planta Industrial de Agua Pesada se compró para un programa CANDU de varias centrales, que nunca se pudo cumplir. Además de suministrar la carga inicial de una CANDU totalmente argentina, podría luego proveer de agua pesada a algunos de los 13 nuevos reactores CANDU de la India, además de reponer fluido para los 17 operativos hoy.
Para ello tenemos el marco legal creado por el Acuerdo de Cooperación firmado por ambos países en 2012. Y es seguro que este insumo, traccionado por la demanda, va a faltar en el mercado mundial.
La historia del bloqueo sufrido por la India y cómo pudo neutralizarlo ejemplifica claramente que la línea de uranio natural es la mejor defensa ante boicots de uranio enriquecido. Nuestra propia historia también: cuando en 1981 la CNEA logró su primera exportación de un reactor nuclear a Perú, Estados Unidos nos aplicó un bloqueo de uranio enriquecido que pudo haber parado no sólo nuestras exportaciones, sino los reactores que funcionaban en Argentina, entre ellos el RA-3 de Ezeiza, única fuente de radiofármacos para miles de pacientes cardíacos y con cáncer en Sudamérica.
Si Atucha I hubiera sido una central de uranio enriquecido, en 1981 Buenos Aires podría haber entrado en un apagón interminable.
Dominar el uranio natural de ninguna manera quiere decir que, tal como lo ha hecho la India, una vez consolidada esta cadena de valor y como país autónomo y soberano, la Argentina no pueda encarar sin apuro el dominio de la tecnología de uranio enriquecido. Eso se estableció en el Plan Nuclear 2014 formulado por el Gobierno de Cristina Fernández de Kirchner.
Pero que nos lancemos, como se está proponiendo hoy, a la tecnología de uranio enriquecido en forma exclusiva, y que al mismo tiempo hagamos desaparecer, por abandono de la PIAP y de todo plan CANDU, nuestras capacidades nacionales autónomas en uranio natural, es extremadamente peligroso.
Si en el futuro los países que dominan el enriquecimiento de uranio nos armaran un boicot de combustible, nos encontraríamos en una situación extremadamente complicada. Todas nuestras máquinas PWR quedarían paralizadas por dictamen externo, y estaríamos impedidos de la única vía para continuar con nuestro desarrollo nucleoeléctrico por decisión propia.
Por otro lado, la política internacional en cuestiones de enriquecimiento de uranio la dirige el Nuclear Suppliers Group, o NSG. Esta controlado por los países con capacidad de enriquecimiento, y su política siempre fue desalentar a los países que traten de alcanzar esa capacidad.
Todo desarrollo en ese sentido —ver el caso de Brasil— se ve sistemáticamente obstaculizado, tanto desde el bloqueo de la adquisición de equipos especializados, como por medio de otras formas abiertas o encubiertas de presiones internacionales.
Mal momento para no leer los diarios
La cavidad de confinamiento magnético del ITER, donde el deuterio y el tritio deben fusionarse por compresión magnética
Para saber que el agua pesada no es un asunto del pasado, alcanza también con leer en los diarios que en estos días entró en fase de ensamblaje el proyecto ITER. La palabra “iter/itineris” significa “el camino” en latín. Y el nombre se adecua bien al más ambicioso proyecto de producción de energía en el mundo de hoy.
En el sur de Francia, 35 naciones colaboran para construir la máquina de fusión termonuclear más grande del mundo. El aparato funcionará por confinamiento magnético, y trata de demostrar la factibilidad de la fusión a gran escala como una fuente de energía libre de emisiones de carbono.
La física subyacente es parecida a la que suministra la energía del sol o de otras estrellas: fusionar por compresión núcleos de isótopos del hidrógeno (deuterio y tritio). Se abre la posibilidad de producir enormes cantidades de electricidad y o calor termonuclear sin el problema de la gestión definitiva de los residuos radioactivos, el mayor problema de licenciamiento social de las centrales actuales de fisión.
De modo que mientras 35 países se disponen a construir el aparato que generará la mayor demanda de deuterio, nosotros estamos dejando decaer en chatarra la mayor planta de concentración de deuterio del mundo. Que es la PIAP de Arroyito, Neuquén.
Y justo cuando está por iniciarse una demanda mundial de tritio, queremos terminar con las únicas centrales nucleares del mundo que lo producen: las de uranio natural. No sabemos quién está tomando ambas decisiones. A la luz de lo expuesto, no parecen ser las más apropiadas.
La campaña experimental que se llevará a cabo en ITER es crucial para avanzar la ciencia de la fusión y preparar el camino para las futuras plantas de fusión de mañana. Se perfilan como fuentes inagotables de energía limpia que resolverían para siempre el problema energético de la humanidad.
Puede ser que el resultado práctico sea un poco menos glorioso, pero apunta a un cambio de paradigma energético para el cual decenas de países han estado trabajando, ya por su cuenta o asociados, durante 70 años. En algún momento llegará el éxito técnico, y bien podría ser éste, porque además de 7 décadas de experiencia acumulada hoy hay 35 socios.
Miles de ingenieros y científicos han contribuido al diseño de ITER desde que surgió la idea de un experimento internacional en 1985. Los miembros más importantes de ITER son China, la Unión Europea, India, Japón, Corea, Rusia y Estados Unidos. Hace 35 años que están comprometidos en una colaboración para llegar al diseño de un reactor nuclear de demostración. Y la construcción empieza ahora.
Nuestra Argentina podría ser proveedora o quizás socia de este proyecto. Puede aportar tres cosas que ya tiene: deuterio, tritio y materia gris. De hecho por lo menos una empresa argentina, CONUAR, está proveyendo tecnología para ITER.
Mientras el mundo avanza con proyectos que tienen en su centro al agua pesada nosotros nos estamos “dando el lujo” de dejar morir nuestra PIAP.
* Ing. José Luis Antúnez – Ex. Presidente NA-SA
Dr. Gabriel N. Barceló – Instituto de Energía Scalabrini Ortiz,
Dr. Andrés J. Kreiner – Secretario General APCNEAN
Nota original publicada el 06/08/2020 por AGENDAR https://agendarweb.com.ar/2020/08/06/antunez-barcelo-kreiner-no-hay-futuro-en-abandonar-nuestra-historia-nuclear/
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