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| La central nuclear de Crystal River, cerró en febrero de 2013 al fracasar su extensión de vida |
por Josie Garthwaite
Cuando una de las grandes placas tectónicas de la Tierra empujó a otra frente a la costa este de Japón en marzo de 2011, se generó un violento
terremoto y un tsunami con olas que alcanzaron alturas de 20 metros o más. Esta
combinación devastadora dejó decenas de miles de muertos y desató una crisis
nuclear, cuando el agua de mar inundó la central nuclear de
Fukushima Daiichi, interrumpiendo la energía y deshabilitando los equipos de emergencia.
Los operarios fueron incapaces de mantener la refrigeración de los reactores, lo que ocasionó la fusión del combustible, explosiones de hidrógeno y
la liberación de material radiactivo. Más de nueve meses pasaron antes que
las autoridades anunciaran que los reactores habían sido llevados a un estado
estable de parada fría. Las preocupaciones de seguridad también llevaron a la
paralización de casi todas las otras centrales nucleares de Japón.
Fukushima -el peor accidente nuclear desde
Chernóbil en 1986-, ha
arrojado una sombra sobre la energía atómica y las esperanzas crecientes de la
industria para un "renacimiento nuclear". Más de dos años después,
Japón ha reiniciado sólo 2 de los 54 reactores del país, y los peligros
persisten en Fukushima con trabajadores que luchan para contener las fugas de
aguas residuales radiactivas. Alemania y Suiza han decidido abandonar la
energía nuclear, y muchos otros países están reevaluando sus ambiciones
nucleares. En junio de 2011, los votantes italianos rechazaron el programa
nuclear de su país en un referéndum.
Sin embargo, para un mundo cada vez más ávido de energía, la
energía nuclear sigue siendo una fuente libre de carbono tentadoramente
fiable, y una atractiva forma de diversificar el suministro de energía, alejándose de fuentes como el carbón que contribuye al cambio climático.
"Necesitamos un renacimiento de una tecnología que pueda tomar el lugar de
carbón", dijo Per Peterson, profesor de ingeniería nuclear en la Universidad de
California, Berkeley. Tanto las centrales a carbón como las nucleares son costosas de
construir, pero capaces de proporcionar energía fiable durante todo el día con
relativamente bajos costos de combustible. "Es difícil ver cómo se podría
desplazar al carbón si no incluyes nuclear", afirmó Peterson.
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| Accidente de Chernóbil, Ucrania 1986 |
La historia es más compleja en los Estados Unidos, aunque el
país es líder mundial en la producción de electricidad nuclear. Hasta hace
poco, 104 reactores en 31 estados proporcionan alrededor del 19 % de
la electricidad del país. La
Administración de Información de Energía de Estados Unidos (EIA) anticipó que nuevos reactores sumarán aproximadamente 5,5 gigavatios -comparables a
casi tres represas Hoover- de capacidad nuclear para el año 2025. Esta primavera,
la construcción de 2 nuevos reactores se inició por primera vez en 30 años.
Sin embargo, los bajos precios del gas natural han tomado un bocado de los ingresos a los propietarios de centrales. La flota se redujo a 102 reactores esta primavera, debido al cierre de centrales, el ejemplo más reciente es la central nuclear de Kewaunee, Wisconsin, que vio sus ganancias carcomidas por el exceso de oferta de gas natural. Lo que ha alimentado las predicciones de que más cierres se pueden producir por las mayores dificultades de las centrales nucleares para competir. Duke Energy clausuró los proyectos de 2 nuevos reactores en Carolina del Norte y oficialmente retiró su reactor de Crystal River -fuera de línea por dos años- en
El 1979 el accidente nuclear de Three Mile Island en Pennsylvania central, al igual que Fukushima, llegó en un momento de similar crecimiento nuclear. En el momento de la catástrofe de Chernobyl, sin embargo, el crecimiento había comenzado a disminuir. Se estancó no sólo debido a las crecientes preocupaciones de seguridad, sino también debido a la caída de los precios de los combustibles fósiles en combinación con los largos plazos, presupuestos inflados y altas tasas de financiación que eran las características de construcción de las nuevas plantas en la década de 1980 y 90. Entonces, como ahora, la economía de la nuclear resultó desalentadora.
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| Central nuclear de Kewaunee, en Wisconsin, finalizó sus operaciones en mayo de 2013 |
El interés en lo nuclear finalmente revivió. Desde alrededor de
2005, dice Lipman, una confluencia de factores disparó la construcción. El
crecimiento económico impulsó la demanda de electricidad, y los históricamente volátiles precios del gas natural estaban en una fase de expansión. La Ley de Política Energética de
2005 daba garantías de préstamos y otros incentivos para nuevas plantas nucleares, y
la demanda residencial de electricidad en el sureste de los Estados,
particularmente en Florida "fue creciendo frenéticamente", según expresó.
Además, por un momento, parecía posible que la regulación del clima podría
hacer más costosa a la energía del carbón.
El momento fue perfecto. "Una generación más joven había olvidado o no habían vivido Three Mile Island y Chernobyl",
dice Edwin Lyman, científico senior en
el Programa de Seguridad Global de la
Unión de Científicos Preocupados, en Washington, DC
Mientras que algunos estadounidenses adhirieron a la idea de incrementar el parque nuclear, el público sigue dividido sobre el tema. Cinco meses antes de la catástrofe de Fukushima, el 47 % de los estadounidenses encuestados por el Centro de Investigación Pew favoreció el aumento de uso de la energía nuclear. Inmediatamente después de la crisis, el apoyo se redujo a 39 %, pero las opiniones se han suavizado un poco desde entonces.
La nuclear a veces se ha promovido como un arma importante en la lucha contra el cambio climático, pero "el nivel de desarrollo de la energía nuclear que se necesita en los próximos dos decenios para hacer mella en las emisiones de calentamiento global sería tan enorme, que no es factible", dice Lyman.
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| Accidente de Fukushima, Japón 2011 |
Y después de Fukushima, la seguridad es de nuevo una preocupación. Entre las lecciones que emergieron de la catástrofe fue la necesidad de prepararse para las secuencias de eventos improbables, dice Peterson de Berkeley. Después de 9/11,
Lo que no se representó fue la posibilidad de que un evento o una combinación de peligros naturales afecten varios reactores en una planta, cada uno exigiendo respuesta de emergencia y los esfuerzos del personal capacitado. Más de un tercio de las centrales nucleares en los Estados Unidos actualmente tienen dos o más reactores. Y sin embargo, los planes de respuesta de emergencia están diseñados para sólo un fracaso. "En los Estados Unidos, nuestra preparación fue siempre sobre que iba a pasar a una de las unidades", manifiesta Joe Pollock, vicepresidente de operaciones nucleares para el Instituto de Energía Nuclear. "Tenemos que ser capaces de hacer frente a todas las unidades de forma simultánea en todos nuestros planes y preparación".
Pollock agregó que las centrales nucleares norteamericanas ahora están mejor preparadas para las emergencias, pero los críticos dicen que las reformas no han ido lo suficientemente lejos. La Unión de Científicos Preocupados, ha advertido que a varios reactores en los Estados Unidos le podría haber ido mucho peor que Fukushima Daiichi, en caso de fallos del sistema de refrigeración, debido a que sus piscinas de combustible gastado son más densas y más difíciles de mantener refrigeradas en caso de emergencia. El grupo sostiene que las plantas deben ser capaces de soportar un apagón de 24 horas sin recurrir a equipos portátiles, en lugar de las 8 horas recomendadas (aunque no obligatorias), por un grupo de trabajo de la NRC organizado después de Fukushima, y deben estar dispuestos para funcionar una semana completa sin el apoyo fuera del sitio, en lugar de sólo tres días.
Los reactores más nuevos con sistemas de refrigeración pasiva, como AP1000 de Westinghouse, muestran acciones dirigidas a mejorar la seguridad. En lugar de bombas y generadores diesel, el AP1000 utiliza la convección, la gravedad y la evaporación natural del agua para evitar el sobrecalentamiento y la acumulación de presión sin necesidad de energía fuera de las instalaciones e incluso la acción del operador. Está diseñado para soportar 72 horas de apagón de la estación total. Cuatro reactores AP1000 están en construcción en China y se han previsto dos unidades de la central nuclear de VC Summer en Carolina del Sur.
Incluso en este modelo avanzado, Westinghouse fue capaz de
identificar las posibles áreas de mejora tras el accidente de Fukushima. Lipman
dice que la compañía "volvió y examinó el diseño muy importante para ver
qué tipo de cambios necesitaba realizar", discutir los cambios de
diseño, tales como baterías de posicionamiento más altas o la instalación de
puertas herméticas para la resistencia a las inundaciones. Sin embargo, la
compañía ha llegado a la conclusión de que el AP1000 podía soportar un evento
similar al que afectó Fukushima Daiichi.
Los reactores nucleares futuros pueden eludir algunos de los
desafíos de costos y seguridad asociados con los actuales gigantes de más de 1.000
megavatios, mediante la reducción de personal. El Departamento de Energía de Estados Unidos tiene el ambicioso objetivo de la tecnología de reactores más
pequeños, independientes y en su mayoría construidos en fábrica desplegadas en
la próxima década. Conocidos como pequeños reactores modulares o SMR, estas
plantas nucleares pequeñas tendrían la energía eléctrica equivalente a menos de
300 megavatios y serían lo suficientemente compactos como para el envío por
ferrocarril o camión. Ya, los investigadores están trabajando en docenas de
diferentes conceptos en todo el mundo.
Un tipo prometedor es conocido como un reactor de agua a
presión integral. Nombrado el mPower, este modelo de la firma de equipos
nucleares Babcock & Wilcox tiene un par de módulos de 180 megavatios
equivalentes que pueden funcionar durante cuatro años sin repostar -el doble de
tiempo que los reactores actuales-. Y son lo suficientemente pequeños para ser potencialmente usados en la infraestructura existente en las centrales de carbón
envejecidas, aumentando la posibilidad de una nueva vida, con combustible nuclear, para las centrales de carbón de la década de 1950 después de
su jubilación. Los costos estimados para desplegar un SMR están en el rango de los 800 millón a 2
millones de dólares por unidad, cerca de una quinta parte del costo de los
grandes reactores.
"En realidad, los pequeños reactores son mucho más fácil diseñar y seguros", dice Peterson. Con grandes reactores, hay un peligro
de desarrollo de "puntos calientes" en el combustible. "Una vez
que el combustible está dañado, se hace más difícil que se enfríe, y por lo
tanto el daño se puede propagar", explica Peterson. Bien diseñados los
reactores más pequeños pueden evitar este problema e incluso anular la
necesidad de equipos externos y la falible toma de decisiones humanas en una época
de crisis, pueden ser "intrínsecamente seguros", dice. Sin embargo, el
grado en que los pequeños reactores modulares pueden mejorar la seguridad en el el mundo real continúa siendo incierto.
Las ventajas de costos tampoco están garantizadas.
"La historia de la energía nuclear ha llevado a obtener los reactores más y más grande", para aprovechar las economías de escala, dice Lyman.
"Si usted va a hacer pequeños reactores competitivos frente a los grandes reactores,
hay que reducir los costos operativos", expresó. "Hay que reducir los
costos de mano de obra de una manera que es irresponsable. No está probado que es
seguro reducir el número de operadores [y] personal de seguridad y aún
así mantener la seguridad". Es posible hacer un pequeño reactor más
seguro que un reactor grande, añade, "pero eso no va a suceder de forma
automática".
Para cualquier tecnología innovadora que pudiera reemplazar con éxito a los reactores de hoy, queda un largo camino por recorrer. "Incluso las plantas
más estudiadas tienen un montón de misterios", sostiene Lyman. El manejo post-Fukushima para examinar esas incógnitas y eliminar el riesgo innecesario
puede ser demasiado breve para ofrecer un cambio duradero. Esta vez, Lyman
dice: "Sería bueno si el cambio se produjera antes de que ocurra una
catástrofe".
Fuente:
Fuente:
Josie Garthwaite, The Unclear Fate of Nuclear Power, 23/05/13, Smithsonian.com.
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