Amanecer ecológico para la energía nuclear
Ahora que la energía nuclear ²está de verdad a la orden del día², según las palabras del primer ministro del Reino Unido Tony Blair, el Dr. Georgen Van Goethem, de la DG Investigación de la Comisión Europea, responsable de Fisión nuclear y Protección contra la radiación, habló a Noticias CORDIS sobre los nuevos planteamientos de seguridad en diseños de centrales eléctricas de fisión nuclear. Ofreció nuevas percepciones de las credenciales ecológicas de reactores nucleares de cuarta generación, previstos para entrar en línea como prototipos antes de 2020. ²La seguridad nuclear europea es un asunto de investigación desde el tratado EURATOM de 1957², dijo el Dr. Van Goethem. El tratado EURATOM fue en sí una de las bases de la Unión Europea, luego ambos han crecido juntos durante casi 50 años. ²En los años 50 y 60 las bases de seguridad nuclear se apoyaban en la Defensa en Profundidad. La mejor ilustración son las muñecas rusas o las capas de cebolla², afirmó. Los reactores estaban guardados en tres paredes selladas, siendo el último la mayor estructura abovedada que se puede asociar normalmente a una central eléctrica nuclear. ²El enfoque consistía en encontrar ²accidentes de bases de diseño² y protegerse de ellos², dijo. ²Es un enfoque determinista - diseñado contra acontecimientos hipotéticos², explicó. La utilización de pruebas de fallos para garantizar la seguridad proporciona a la central nuclear muchas cosas en común con la aeronáutica. ²Pero nosotros vamos más allá con el fin de proteger el material radioactivo. Existe redundancia y diversidad en cada capa. Por ejemplo los sistemas hidráulicos y eléctricos, pero este planteamiento sigue siendo muy determinista² En los años 70 la seguridad avanzó hacia un ²enfoque determinista probabilístico²porque no todos los acontecimientos de los peores casos pueden ser previstos. Esto significa deconstruir áreas en pequeñas partes y preguntarse ²qué pasa si² cada parte falla. Hay otro desarrollo interesante en el diseño de seguridad nuclear - prevención y mitigación. Hasta Chernobil estuvimos buscando la prevención mediante el diseño. Ahora vamos más allá y diseñamos la mitigación de consecuencias. Añadimos características técnicas para eliminar ²prácticamente² todas las posibles consecuencias de los peores casos, explica. El Dr. Goethem hace una comparación con la industria automovilística. ²En los años 50 y 60 la seguridad de los coches no era tan mala pero ahora tenemos más, ABS, airbags, cinturones de seguridad, que mitigan las consecuencias del accidente. ² Ahora, para nosotros el sistema debe incluir seguridad pasiva inherente. Por ejemplo, si hay algún tipo de degradación nuclear seria, los controles activos pueden entrar en juego utilizando millones de galones de agua para inundar el núcleo. Los controles pasivos eliminan esta función del operador de pruebas de fallos y dejan que se inunden éstos depósitos automáticamente, lo que significa sistemas de no intervención o eléctricos y la utilización de gravedad únicamente - esto es seguridad pasiva.² Otros sistemas pasivos podrían utilizar gas comprimido o resortes para dirigir los sistemas, pero fundamentalmente sin intervención humana o suministro de energía externa. Aquí es donde la seguridad nuclear se vuelve de repente contemporánea y la protección se cruza con la seguridad, ya que estos sistemas pasivos serán efectivos cuando se produzca un ataque deliberado. Cualquier discusión sobre seguridad nuclear no puede ignorar al espectro de Chernobil. El Dr. Van Goethem tiene sumo interés en hablar de por qué Chernobil es una lección muy bien aprendida. ²En Chernobil había dos fallos de diseño esenciales; el primero fue que no había tercera barrera, estándar en todos los diseños de la UE y otros. ²En 1979, el desastre de Three Mile Island en Estados Unidos fue también un accidente grave pero el diseño incluía la tercera barrera (el edificio de contención de hormigón), y estuvo contenido, nada se escapó. ²La segunda desventaja fue que Chernobil operaba según un bucle de realimentación positiva. Casi todas las máquinas industriales se basan en un bucle de realimentación negativa.² Esto puede ser comparado a montarse en una bicicleta, si dejas de pedalear la bicicleta se para y te caes. Lo mismo ocurriría en el reactor, sino haces nada se parará. Con Chernobil, ocurrió lo contrario y el núcleo se aceleró. El diseño de Chernobil necesitaba frenos. Los diseños de realimentación negativa incluyen un tipo de frenado natural en caso de mal funcionamiento. Esta función elemental, reducir la potencia cuando un reactor se deja solo, es un estándar en todos los diseños de la UE y otros diseños. ²Todos los antiguos reactores soviéticos RBMK (del estilo de los de Chernobil) han sido actualizados ahora y los demás diseños Soviet están a salvo. El enfoque de de realimentación negativa también es eficaz contra un ataque deliberado, ya que reduce las posibilidades de que se produzcan catástrofes², dijo. El Dr. Van Goethem se mantiene firme en su opinión sobre la seguridad hoy en día de la energía nuclear. ²Pero siempre debería mejorarse. La gente siempre pregunta por qué se necesitan mejoras, ¿no es lo suficientemente seguro? Cada industria necesita mejoras constantes para la protección, rendimiento, seguridad, diseño.² La seguridad del material nuclear está regulada por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). El OIEA conceptualizó ideas como ²la defensa en profundidad², el modelo de seguridad de los años 50. Con material físil, ²hay medidas técnicas en el diseño de la planta además de medios políticos y legales. El tratado del OIEA incorpora las medidas legales², dijo el Dr. Van Goethem. El tratado de no proliferación nuclear se firmó por primera vez en 1968. Actualmente 188 países han firmado el tratado que en 1995 fue ampliado indefinidamente sin condiciones por la ONU. El tratado busca limitar la propagación de armas nucleares y limitar el número de armas actuales a pesar del desarme gradual. También regula el material que podría utilizarse para fabricar más armas. ²Los inspectores del OIEA pueden venir a inspeccionar en cualquier momento y asegurarse de que el material es utilizado únicamente para fines pacíficos. Este marco legal garantiza que la planta de energía nuclear está segura y no supone una amenaza,²dijo el Dr. Van Goethem. Desde el 11 de septiembre de 2001, se han disparado las medidas de seguridad del material radiotóxico. ²Necesitamos asegurar este tipo de material, de modo que nadie pueda tocarlo, incluidos los terroristas. En el reprocesamiento estándar del combustible empleado, el uranio y el plutonio son extraídos y separados. Esto hoy ya no será aceptado, ya que favorecería a los terroristas. En el futuro no habrá separación de actínidos. Si se mantienen juntos todos los actínidos en el combustible el combustible no puede ser utilizado para armas. Esto requiere nuevos diseños de reprocesamiento y fabricación de combustible.² Es quizás aquí donde se da el paso más fascinante del viaje hacia la energía nuclear. Unos cuantos reactores nucleares en el mundo son aún de primera generación, diseñados en los años 50 y la mayoría de ellos se están aproximando al final de sus vidas. La gran mayoría pertenecen a los reactores de segunda generación, desarrollados en los años 70 en respuesta a la crisis del petróleo, que son más seguros pero también notablemente más eficaces. En Europa se les ha dado luz verde a dos reactores de tercera generación. Son los diseños del Reactor Europeo de Agua Presurizada (EPR), que pueden utilizar tanto combustible de plutonio como de uranio (MOX). El primero está en construcción en Olkiluoto, Finlandia y estará en línea en 2009. El segundo ha sido aprobado para ser construido en Flamanville, Francia. Otros diseños de tercera generación se están construyendo en Japón. El Dr. Van Goethem considera los reactores de tercera generación como un relleno transicional del vacío existente en materia de energía hasta que los reactores de cuarta generación puedan ser completados como parte de la mezcla de energía, una posición adoptada por la UE en su último Libro verde de Energía. ²Los reactores de cuarta generación quemarán de una sola vez el combustible hecho de uranio, plutonio y otros actínidos. El proceso quema todos los isótopos de larga vida y radiactividad, no dejando nada para los terroristas - esto es reciclaje completo de actínidos², dijo. Esto podría tener consecuencias para toda la industria. El material altamente tóxico será reciclado para hacer nuevo combustible que podría ser quemado y fraccionado con mayor seguridad. Esto es tecnología de ²reactor de neutrón rápido², una versión actualizada y muy mejorada de los reactores reproductores rápidos experimentales. ²El combustible empleado puede ser reciclado continuamente, eliminando los materiales de larga vida y altamente tóxicos y dejando solamente los materiales de corta vida y un bajo nivel de toxicidad para el reciclado de residuos. El depósito subterráneo seguirá siendo necesario pero los residuos serán mucho menos radiactivos y de menor cantidad, hasta 1.000 veces en magnitud. Esto es energía nuclear sostenible, que no deja ninguna carga para futuras generaciones,² dijo el Sr. Van Goethem. El diseño del reactor tiene algunos efectos secundarios curiosos que podrían tener consecuencias mundiales. ²Este reactor de cuarta generación producirá también electricidad con calor a una temperatura muy alta que puede ser empleado en procesos industriales - cogeneración nuclear. Una idea es cómo concienciarse de la sociedad del hidrógeno. ¿Como será posible fabricar suficientes cantidades de hidrógeno? El incremento del consumo de hidrógeno podría superar los niveles actuales doblados en 1.000. ¿Cómo puede hacerse esto de una forma compatible con Kyoto?², preguntó. El hidrógeno es sin duda un combustible limpio que sólo deja residuos limpios de agua. No obstante, los métodos limpios y económicos de protección de hidrógeno son escasos. A menudo los combustibles fósiles se ²fraccionan² a alta temperatura para separar tanto el oxígeno como el carbono o el agua se fracciona para separar el oxígeno y el hidrógeno. Ambos procesos requieren calor para la destilación fraccionada industrial que procede siempre de una fuente de combustible fósil. Algunas tecnologías tales como la energía solar concentrada proporcionan los medios ecológicos para fraccionar combustibles fósiles para crear hidrógeno, pero la tecnología es aún joven y las cantidades de hidrógeno generadas son en consecuencia limitadas. ²Los reactores de cuarta generación pueden ofrecer una solución a este problema. Porque las temperaturas del reactor son tan altas -900 a 1000 altos centígrados-, que esto es suficiente para ²fraccionar² agua sin utilizar carbón. Las plantas de destilación fraccionada estarían in-situ pero fuera de la planta nuclear. El hidrógeno sería generado por una electrólisis de alta temperatura (EAT) que es limpia y puede ser más segura que una simple destilación fraccionada con calor,² afirmó. Los reactores de cuarta generación han cautivado extremadamente la imaginación de muchos. ²El departamento de energía de EEUU (US-DOE) inició un programa internacional que incluye entre otros al Reino Unido, Francia y EURATOM para trabajar en investigación coordinada de un modo similar en cierta forma al (proyecto internacional de investigación sobre fusión de hidrógeno) ITER. Este es un acuerdo al más alto nivel intergubernamental- el Foro Internacional de la VI Generación (GIF). Están previstos seis sistemas o diseños de fisión nuclear. El primer prototipo, el reactor de muy alta temperatura (VHTR) podría estar listo en 2020, pero los demás sistemas probablemente no lo estarán hasta 2040. Los reactores de tercera generación aún son necesarios para llenar este vacío², dijo. Aparte de fraccionar el agua para obtener su valioso hidrógeno, las plantas de cuarta generación podrían ser utilizadas para desalinización, refinerías y también técnicas de tratamiento para el alquitrán viscoso como las explotadas en Canadá. El Dr. Van Goethem cree que antes de que amanezca la economía del hidrógeno debería haber, como paso intermedio, más energía dedicada a combustibles sintéticos. ²La sociedad del petróleo requiere otros combustibles. Por ahora, la gente tiene que pensar en un paso intermedio, por ejemplo los combustibles sintéticos. El hidrógeno también tiene sus peligros pero estamos muy interesados en discutir esto con la industria,²anunció. El Dr. Van Goethem está de acuerdo en que la energía nuclear ha tenido una rehabilitación lenta desde Chernobil. Pero cree que la opinión pública se está acercando a la energía nuclear, especialmente porque algunas celebridades del medio ambiente como James Lovelock se han pronunciado a favor de la energía nuclear. ²La gente se está haciendo a la idea de que no hay otro camino. Están cambiando de manera de pensar. Una encuesta reciente del Eurobarómetro encargada por la DG Tren (Transportes y Energía) descubrió que la gente estaría más contenta con la energía nuclear si se resolviera el problema de la gestión de residuos. Los reactores de cuarta generación podrían resolver este problema. EURATOM está respondiendo a las preocupaciones públicas, especialmente en lo que respecta a protección nuclear, seguridad y sostenibilidad², dijo. El Dr. Van Goethem cree que la energía nuclear es segura y que conduce al desarrollo futuro. ²La seguridad es ahora un proceso sistémico. En los años 50 era más un proceso lineal, pero los sistemas ahora interactúan y existe un sistema², afirmó. La seguridad está integrada en el diseño de los reactores y la seguridad ha dirigido el desarrollo de esta nueva tecnología.