29/May/2003
De: Marcelo Giménez
PROYECTO CAREM, EL PORQUÉ DE UNA DECISIÓN
POLÍTICO-ESTRATÉGICA HOY
PROYECTO CAREM, EL PORQUÉ DE UNA DECISIÓN POLÍTICO-ESTRATÉGICA HOY
Ing. Marcelo Giménez
RESUMEN
Se está observando un paulatino afianzamiento de la generación nucleoeléctrica. En la última década USA aumentó su capacidad a un equivalente de 25 reactores de 1000 Mwe cada uno. El Parlamento Francés aconsejó al gobierno central la construcción de un prototipo del European Power Reactor (EPR) con vista a la venta de una unidad a Finlandia. Pero sobre todo en el sudeste asiático (Japón, Corea, China e India), es en donde se observa actualmente la mayor tasa de construcción de centrales y nuevas demandas, en concordancia con un mayor requerimiento de energía eléctrica.
En lo que respecta a la capacidad de diseño nacional, el CAREM fue evaluado muy satisfactoriamente (en aspectos económicos y de seguridad) en el proceso internacional denominado Generation IV liderado por USA. Fue considerado como uno de los 16 diseños comercialmente competitivos en el mundo que puede ser construido antes del 2015 por su avanzado grado de desarrollo, siendo por otro lado el pionero en su tipo y por sus ventajas tecnológicas y el grado de desarrollo de su ingeniería que hacen que aún hoy esté a la vanguardia. Países con diseños que apuntan al mismo mercado como el SMART (coreano) y el PBMR (sudafricano), han anunciado recientemente la construcción de sendos prototipos argumentando no solo razones de desarrollo propio del proyecto sino estratégicas por su impacto en el desarrollo del país y de posicionamiento en el mercado. Estos anuncios, el estado del proyecto y sus evaluaciones internacionales avalan la construcción de un prototipo del CAREM. El camino exitoso tomado hace años con los reactores experimentales es un ejemplo de una apuesta correcta, a repetir con la generación nucleoeléctrica.
TEXTO COMPLETO
A escala mundial se está observando un paulatino y sostenido redespertar y afianzamiento de la generación nucleoeléctrica, alcanzando una producción equivalente a la generación eléctrica mundial de fines del 60.
En Europa, Finlandia, con un un 32% de origen nuclear, ha decidido recientemente la compra de una quinta central de más 1000 Mwe, y en el 2001 se tomó la decisión de construir un repositorio de alta actividad. La población de Suiza, que utiliza en un 40% energía eléctrica de origen nuclear, mediante un plebiscito realizado el 18 de Mayo de 2003, rechazó, con más del 60% de los votos, dos iniciativas antinucleres que proponían eliminar la energía nucleoeléctrica en ese país. En Francia un 80% de la generación eléctrica es de origen nuclear, liberando 17 y 13 veces menos CO2 que sus vecinos Dinamarca y Alemania, respectivamente. También se consolida como el principal exportador europeo de electricidad, Electricité de France produce la electricidad más barata de Europa. Como diseñador y constructor de reactores apunta claramente al mercado del sudeste asiático. A principios de mayo del 2003, una comisión del Parlamento Francés aconsejó al gobierno central dar el visto bueno y apoyo para que dos compañías franco-alemanas construyan el prototipo del reactor evolutivo EPR de 1400 Mwe. En la República Checa, la central de Temlin se conectó a la red en el 2002. Finalmente, en su Libro Verde, la Comisión Europea afirma que sin generación nuclear, hay demasiada vulnerabilidad y emisión de CO2, para terminar afirmando que ésta es parte de la futura estrategia para el suministro seguro de energía, dada su actual dependencia en la importación que es del orden del 60%.
En los EEUU, el factor de capacidad de las centrales nucleares pasó del 70% al 91% en los últimos 10 años, lo que equivale a la construcción de 25 centrales de 1000 Mwe cada una, con un excelente record de seguridad y el menor costo de producción de los últimos 3 años. Se observa por otro lado una concentración de las centrales nucleares en manos de unas pocas generadoras, con el objetivo de bajar costos, etapa necesaria, a juicio de Entergy (la segunda de ellas), antes de comenzar la construcción de nuevas centrales. A esto se le agrega el establecimiento de una política nacional energética pro nuclear debido en parte a la muy alta volatilidad del precio del gas y a la estabilidad de nuecleoelectricidad-, el progreso en el repositorio de alta actividad de Yucca Mountain y un marco de licenciamiento claramente mejorado.
Pero sobre todo en el sudeste asiático (Japón, Corea, China e India), es en donde se observa actualmente la mayor tasa de construcción de centrales y de nuevas demandas, en concordancia con un mayor requerimiento de energía eléctrica y desarrollo industrial.
Otro punto importante a resaltar es la utilización de la energía nuclear de bajo costo para la producción de hidrógeno como combustible para el transporte, conformando una de las cadenas más limpias, seguras y confiables. También el uso de la energía nuclear para desalinización y potabilización de agua de mar se presenta como atractivo. Mercados nada despreciables en cuanto a su volumen.
Los distintos diseños avanzados o evolutivos que hoy están en la palestra han recurrido a la denominada economía de escala para ganar competitividad (Westinghouse, General Electric, Framatome, Toshiba, Mitsubishi, Korean Hidro and Nuclear Power, AECL de Canadá), con potencias de más de 1000 Mwe. Estos productos no son viables, para países en vías de desarrollo con redes eléctricas medianas y pequeñas, ya sea para generar electricidad como para desalinización.
CNEA e INVAP a fines de la década del 80 comenzaron con el desarrollo de un concepto de reactor pequeño, que fue revolucionario en su momento CAREM -. El mismo ha evolucionado durante todos estos años para permitir hoy, una proyección a mayores potencias (hasta 300 Mwe) y hacen del mismo un producto sólido y apto para el mercado actual, por sus características de seguridad y de economía.
El CAREM es un reactor integrado que apela al concepto de simplicidad. Hay actualmente numerosos desarrollos en el mundo que avalan en cierto modo el rumbo tomado hace más de 18 años por el proyecto CAREM, haciendo de éste un referente. KAERI, de Korea, desarrolló con pesterioridad de un producto similar, el SMART, que presenta a mi juicio complejidades de diseño relevantes. Westinghouse a partir de fines del 90 (una década después del inicio del proyecto CAREM) empezó a diseñar un reactor integrado de unos 350 Mwe, el IRIS, que a lo largo de su corta vida se ha ido pareciendo cada vez más al reactor CAREM, aunque tiene problemas aún no resueltos y presenta ciertas soluciones de ingeniería, que fueron descartadas o optimizadas en el proyecto CAREM debido a la mayor madurez del mismo. Sumado a estos diseños también se encuentra el reactor PBMR, en desarrollo por Sudáfrica, que también apunta al mercado con redes eléctricas medianas.
El Departamento de Energía de los Estados Unidos organizó una evaluación de nuevos conceptos de reactores avanzados denominados Generation IV, durante el 2001 y 2002, con el fin de planificar la investigación y el desarrollo relacionados. En este estudio de gran envergadura, participaron más de 100 expertos de diferentes países (EEUU, Francia, Japón, Corea, Reino Unido, Canadá, Argentina, etc.) y diferentes organizaciones (US-DOE, IAEA, CEA, JAERI, KAERI, AECL, CNEN, CNEA, EPRI, ANL, INEEL, ORNL, BNFL, Westinghouse, Framatome, COGEMA, General Atomics, Toshiba, Exelon, Dominion, EdF, MIT, etc.). Durante el mismo se evaluaron los distintos conceptos en 4 áreas principales o goal areas(Sustentabilidad, Economía, Seguridad, Resistencia a la Proliferación y Protección Física), empleando 8 objetivos, 15 criterios y 24 parámetros o indicadores para compararlos con la actual generación de reactores, Generation III.
En este proceso de evaluación se identificaron varios diseños que pueden ser comercializados en el corto plazo (con anterioridad al 2015). Cabe destacar que entre los 16 reactores seleccionados, se encuentra el diseño argentino CAREM. Este logro resulta de gran importancia teniendo en cuenta la exhaustiva evaluación realizada y la jerarquía de los otros diseños seleccionados (ABWR II, el SWR-1000, el ACR-700 o Advanced CANDU Reactor 700, el AP1000, el EPR, el PBMR) realizados por los más prestigiosos diseñadores del mundo. Del estudio surge también, que las posibilidades de cooperación relacionadas con estos sistemas son limitadas debido al estado de desarrollo de los mismos y al hecho que son potenciales competidores comerciales en el corto plazo.
En otro informe, el denominado de las Tres Agencias (OECD-NEA, IEA, IAEA), la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA) destaca que los sustitutos de los actuales reactores de hoy serán probablemente centrales "inherentemente seguras", o "de cuarta generación"; un rubro emergente en el que compiten hoy muchas y distintas tecnologías. Dentro de las opciones analizadas, el CAREM fue ubicado en un lugar realmente destacado.
Retomando el concepto CAREM y la catalogación del mismo como producto comercial competitivo, es importante hacer conocer otro aspecto novedoso que pone a nuestra metodología de diseño como de vanguardia no sólo a nuestro juicio sino a juicio de expertos canadienses (AECL) y del electo presidente de la American Nuclear Society, entre otros. Las plantas comerciales del concepto CAREM se basan en una técnica de diseño revolucionaria. Esta consiste en realizar una optimización integral, durante la etapa de ingeniería conceptual temprana, de los parámetros de diseño considerando aspectos mecánicos, termohidráulicos, neutrónicos y de seguridad, a través de la respuesta dinámica de la planta, de forma tal de minimizar el costo del producto, logrando un diseño balanceado y competitivo. Esto que parecía una utopía, hoy es posible de hacer en el caso del CAREM, debido a su diseño integral y sencillo.
Esta visión integral avanzada permitirá obtener diseños de reactores de mediana potencia económicamente viables. Innovación que marca, por un lado, una ventaja comparativa con los criterios de diseño de reactores integrados equivalentes desarrollados por la competencia (IRIS de Westinghouse, SMART de KAERI y IMR de Mitsubishi), poniendo al CAREM a la vanguardia y por otro lado evita recurrir a la economía de escala para reducir costos específicos, como se observa en los diseños evolutivos o avanzados -EPR y AP1000- permitiendo acceder a un potencial mercado en el que reactores de gran potencia no son viables.
La estrategia delineada por CNEA es la de construcción de un prototipo o planta de demostración de baja potencia (27 Mwe, 100 Mw térmicos) y ofrecer productos comerciales en dos versiones, refrigeración por circulación natural (hasta 150 Mwe) y con refrigeración con bombas (hasta 350 Mwe). Esta estrategia, planteada en CNEA alrededor de 1999, de nuevo marcando un liderazgo visionario, es la que ha anunciado el año pasado Korea (a través de KAERI) con la construcción de un prototipo de 65 MW térmicos. También Sudáfrica, ha anunciado este año la construcción de la planta de demostración del PBMR, presentándolo como un proyecto estratégico nacional de demostración, con potencial para brindar beneficios macro-económicos, sociales y estratégicos para Sudáfrica como un todo
Una sencilla revisión del total de diseños actuales, algunos de ellos complejos y con grandes desafíos en su ingeniería, confirma que si la Argentina se decide a construir un prototipo del CAREM, tendrá tal vez "en vidriera" la ingeniería más lógica, sensata y factible de exportación de todas. El CAREM es el modo lógico para que un país comprador de tecnología nuclear para generación eléctrica, empiece un programa nucleoeléctrico con un reactor del futuro, pero sin grandes gastos y con bajos riesgos operativos al hacer uso de una tecnología conocida y probada, la de reactores de agua liviana. Solo resta la decisión político-estratégica. Tómalo o déjalo. Un producto tecnológico tiene una ventana temporal para su introducción en el mercado. Perderla será haber desaprovechado recursos, ideas, desarrollo tecnológico y lo que es peor la posibilidad cierta de iniciar un camino de desarrollo cómo país que implica generar un producto de altísimo valor agregado.
|