jueves, 12 de junio de 2008

Reactores de fusión: Cumplir la esperada promesa será aún más caro


Quiero estar en este mundo cuando el primer reactor de Fusión Nuclear inicie operaciones. Quiero ver cumplida la promesa tecnológica de un suministro limpio, sostenible, y económico de energía.

Mis años como estudiante universitario estuvieron orientados a prepararme para el día en que los reactores nucleares tuviesen preponderancia en la generación de energía a nivel mundial.

El problema de cumplir esta promesa ha sido el historial de la energía nuclear, desde sus inicios bélicos hasta los sonados accidentes en sendas plantas de producción de electricidad. La seguridad ha puesto un coste muy elevado a este tipo de energía, pero el precio actual del petróleo hace que la apuesta nuclear vuelva a estar vigente.

Antecedentes


Es preferible usar el Uranio y el Plutonio para producir energía. Así pensábamos en el siglo pasado.

Y es que no era para menos, con la amenaza latente de una conflagración nuclear a escala mundial anunciada silenciosamente por los movimientos debajo de la mesa de negociaciones durante la guerra fría, con el incomprensible poderío que podía matar a toda la gente del mundo, y volverla a matar, y volverla a matar por 20 veces más (lo que en el argot de entonces era conocido como overkill), con una carga destructiva por habitante del mundo equivalente a 20 toneladas de TNT, lo menos que queríamos en la segunda mitad del siglo pasado era usar el uranio y el plutonio para matarnos entre todos.

La promesa de energía barata, segura, eficiente y por largo plazo parecía un hecho a mediados de la década de 1970. Con esa idea en la mente colectiva México se preparaba para formar cuadros técnicos para enfrentar un programa nucleoeléctrico que planeaba contar con 20 plantas generadoras de electricidad para el año 2000. Así las cosas muchos decidimos iniciar una carrera en este ámbito prometedor que conjugaba ciencia (un poco), desarrollo tecnológico (un buen tanto) e ingeniería (a pasto).

Aún mejor que utilizar Uranio y Plutonio para alimentar la reacción de fisión en los reactores de potencia (que genera productos de fisión altamente radiactivos), lo deseable sería utilizar un proceso más limpio: La fusión nuclear, reacción que siempre se ha considerado como el santo grial de la nucleoelectricidad debido a que es más energética y menos contaminante que la fisión. Sin embargo las energías necesarias para iniciar una reacción de fusión son muy altas y la temperatura alcanzada no permite que la contención del material en fusión pueda ser almacenado de manera tradicional. Así que los promotores de la fusión decían en aquellos tiempos: Para dominar la tecnología de fusión, debemos reunir la experiencia de la tecnología de fisión.

Three Mile Island, el primer escollo.


Apenas estaba tomando fuerza el programa nucleoeléctrico mexicano con la avanzada construcción de la Central Laguna Verde, cuando el 28 de marzo 1979 ocurrió lo impensable: un accidente en una central nuclear de potencia, en la central de Harrisburg en la Isla de las Tres Millas (TMI), Pensilvania.


Este fue el más grave accidente en una central nuclear comercial en funcionamiento en la historia de los EE.UU., a pesar de que no dio lugar a muertes o lesiones a trabajadores de la planta o a miembros de la comunidad cercana.

Pero dio lugar a cambios radicales que implicaron la planificación de la respuesta a emergencias, formación mejorada de los operadores del reactor, ingeniería de factores humanos, la protección contra las radiaciones, y en muchas otras áreas de las operaciones con energía nuclear de la planta. También causó que la Comisión de Regulación Nuclear (NRC) de los EE.UU reforzara y aumentara su supervisión normativa.

Esto ocasionó que las centrales nucleares de potencia en todo el mundo revisaran sus procedimientos de operación y de atención a emergencias, mientras que los que aún estaban en construcción sufrieron retrasos importantes debido a los nuevos requisitos de seguridad que debían cumplir.

En México se juntaron dos factores que afectaron el alcance en los programas nucleoeléctricos, uno fue el impacto del accidente en TMI, pero el otro fue el declive del presidencialismo priísta representado en su última etapa por José López Portillo, cuyo periodo presidencial concluyó en 1982 dejando la presidencia en un lapso de gran inestabilidad económica, devaluaciones, inflación y otras linduras del estilo. El resultado: de 20 reactores para el 2000, las expectativas se redujeron a la mitad, sólo 10.

Chernobyl, lo que no se debe hacer.


En Ucrania, a unos 100 kilómetros al sur de Kiev el 26 de abril de 1986 a la 1:23 h (de Moscú) el rector numero 4 de la central nuclear de Chernobyl sufrió el mayor accidente nuclear conocido en su tipo hasta el presente. Las causas del accidente residen en una infundada confianza en controles tan simples para los procesos que se desarrollaban en las centrales de ese tipo en el bloque soviético.


A diferencia de las centrales occidentales, en las que los requisitos de seguridad eran (y siguen siendo) bastante estrictos, en las centrales de la extinta URSS se permitía realizar "experimentos" en centrales de potencia, además de que los edificios de contención no estaban diseñados para contener una posible explosión interna. Una serie de errores y defectos intrínsecos en la seguridad de la central ocasionaron que el núcleo del reactor explotara por reacciones químicas (no nucleares) esparciendo desechos altamente radiactivos y tóxicos por extensas regiones de Ucrania.

Este accidente trajo como consecuencia que los proyectos en marcha para la construcción de nuevas centrales nucleares de potencia en todo el mundo se suspendieran, a tal grado que muchos gobiernos europeos anunciaron la paralización de nuevos proyectos nucleares y el progresivo cierre de las plantas que estaban en servicio. Durante más de una década el tema se consideró tabú, pero actualmente varias son las circunstancias que han vuelto a dirigir la atención hacia la polémica fuente de energía.

Después de Chernobyl, México decidió suspender su programa nuclear y sólo terminar el que se construía en Laguna Verde, el cual inició operaciones en 1988.

El caso Finlandia.

Durante el 2008 se espera que Finlandia ponga en marcha el reactor nuclear de fisión más grande del mundo. Fuera de las fronteras europeas, países como China, India o Taiwán también tienen en fase de construcción varias centrales, y en USA se aprobó el año pasado una ley para subsidiar generosamente nuevos proyectos nucleares. El "caso finlandés" se utiliza como modelo en todo el mundo para propiciar que los gobiernos y empresas reviertan su actual opinión sobre la energía nuclear.


Tras décadas de campañas nucleares semioficiales realizadas por la industria, el quinto reactor finalmente obtuvo el visto bueno con la aprobación política del Parlamento finlandés en mayo de 2002 (ver El Monitor Nuclear de WISE/NIRS 569.5409: "Finlandia: El Parlamento aprueba un nuevo reactor, el Partido Verde presenta su renuncia").

Podría argumentarse que Finlandia comparte con algunos países en vías de desarrollo motivos similares para demostrar interés en la energía nuclear. Finlandia se desarrolló tardíamente, industrializándose mucho después que algunos de sus vecinos europeos. Las industrias papeleras y metalúrgicas, de gran consumo de energía, formaron la columna vertebral de la economía finlandesa tras la Segunda Guerra Mundial, y continúan ejerciendo su dominio sobre la sociedad. Las viejas promesas de que la energía nuclear es una fuente de energía económica y abundante que no pone en peligro la vida humana todavía siguen resonando en muchos oídos finlandeses. Durante la lucha antinuclear de 2000 a 2002, se presentó a la energía nuclear como el principal elemento que permitió la continuación de la política industrial de los últimos 60 años, que más tarde se vio amenazada por la necesidad de reducir drásticamente las emisiones de gas invernadero. La energía nuclear salvaría el éxito ejemplar finlandés - esta vez de la amenaza de las políticas climáticas restrictivas.

Como apuesta a largo plazo la Unión Europea ha decidido aumentar el esfuerzo en I+D de energías de futuro como la procedente del Hidrógeno o la fusión nuclear (como ya se está haciendo con el ITER de Cadarache, Francia).

El primer reactor de Fusión: ITER.


El ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, en español Reactor Termonuclear Experimental Internacional) es un consorcio internacional formado, en 1986, para demostrar la factibilidad científica y tecnológica de la fusión nuclear. El ITER se ubica en Cadarache (Francia) y costará 10.300 millones de euros, convirtiéndolo en el segundo proyecto más caro después de la Estación Espacial Internacional.

Iter además significa el camino en latín, y este doble sentido refleja el rol de ITER en el perfeccionamiento de la fusión nuclear como una fuente de energía para usos pacíficos.

La máquina atrapará isótopos de hidrógeno en campos magnéticos y elevará su temperatura a unos 100 millones de grados Celsius. A esa temperatura, el hidrógeno se fusiona para formar helio, liberando neutrones y energía en el proceso.

Las malas noticias con este reactor es que la seguridad sigue siendo un elemento que eleva los costos. De acuerdo con un reciente artículo en Nature, el proyecto ha incrementado sus costos planeados en un 30%.

Este reactor ha sido acosado por disputas políticas desde su creación. Ahora, a sus siete proveedores de fondos internacionales se les tendrá que informar que deberán aportar un extra de entre € 1,2 mil millones y 1,6 mil millones, en la parte superior de su presupuesto actual de construcción que es de de € 5 mil millones.

Los críticos esperan más alzas de costos. "Personalmente, creo que el precio se duplicará antes de que se termine de construir", dijo Stephen Dean, presidente de la fundación Fusion Power Associates, de investigación y educación con sede en Gaithersburg, Maryland.

Un informe de un grupo de asesores científicos dice que el dinero adicional se necesita para los cambios críticos en el diseño y la coordinación de entre las naciones participantes. Y el experimento, ya con retraso, no se completará sino hasta después de entre uno y tres años posteriores a su actual fecha de vencimiento en 2016.

Cuando el ITER se conceptualizó a mediados de 2005, su presupuesto previsto fue de € 10 mil millones durante más de 30 años, con la mitad de ese costo dedicado a la construcción (véase Nature 435, 1142, 2005). Dean dice que esa estimación se basa en un diseño incompleto y que "algunas cosas no se vieron en detalle".

En los dos últimos años, los científicos e ingenieros han estado retrabajando las especificaciones de diseño. Los investigadores ahora quieren añadir imanes para controlar una inestabilidad recién descubierta (véase Nature 452, 11; 2008). Los edificios en Cadarache tendrán que ser a prueba de terremotos, algo que no estaba incluido en los planes originales, porque el sitio aún no se decidía. Y la adición de los rezagados, como la India y China aumentarán sus gastos generales.

El futuro de este proyecto no esta aun seguro, pero los que aun deseamos que el avance tecnológico en este campo cumpla sus largamente esperadas promesas estaremos al tanto de las noticias importantes que vienen del ITER.


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