Mejores formas de desmantelar los reactores nucleares de grafito
En el mundo existen unas ochenta centrales nucleares moderadas por grafito, y cincuenta de ellas se encuentran en Europa, principalmente en el Reino Unido. Construidos en las décadas de 1950 y 1960, la mayoría han estado cerrados durante los últimos 20 años, pero hasta ahora solo se han desmantelado algunos reactores más pequeños. El gran tamaño de los edificios, su geometría compleja y la variedad de materiales utilizados hacen que la tarea de desmantelarlos sea extremadamente exigente desde el punto de vista técnico. Los principales operadores europeos de reactores de grafito y otros socios han colaborado durante tres años en el proyecto INNO4GRAPH, financiado con fondos europeos, para evaluar distintos escenarios de desmantelamiento y desarrollar nuevas herramientas físicas y digitales. «En lugar de trabajar por separado, decidimos crear un equipo europeo para afrontar juntos los retos técnicos», explica el coordinador del proyecto, Philippe Lefevre, director del proyecto de demostrador industrial en Électricité de France (EDF). El equipo del proyecto reunió a expertos de diversos sectores, como operadores de centrales nucleares, especialistas en desmantelamiento, organizaciones de formación, laboratorios y académicos.
La seguridad es clave en el desmantelamiento de centrales nucleares
El desmantelamiento de los reactores nucleares debe hacerse de forma segura para que no haya ningún margen de error. En consecuencia, el equipo desarrolló primero herramientas para ayudar a los operadores a preparar el desmantelamiento. Estas herramientas incluyen un inventario físico y radiológico que abarca todos los reactores, y ayudas para la toma de decisiones, como herramientas para el análisis de costes y simulaciones digitales. También avanzaron en la caracterización de las propiedades mecánicas del grafito. «Debido a las distintas formas de procesar el material, el grafito de los reactores de Italia o de Francia es diferente. Nos centramos en las propiedades mecánicas de desmantelamiento para diseñar herramientas válidas en cualquier contexto», explica Lefevre. En el demostrador industrial de EDF en Chinon (Francia), se construyó una maqueta a tamaño real de una pila de grafito para probar las herramientas de recuperación de grafito a distancia. «Hemos diseñado la maqueta de modo que pueda modificarse para representar otros reactores y aceptar ladrillos de grafito de diferentes formas».
Enorme brazo robótico para el desmantelamiento a distancia
El equipo de INNO4GRAPH ideó entonces un escenario de desmantelamiento basado en la apertura de la parte superior del edificio del reactor y la instalación de una plataforma encima. En él se instalará un sistema de desmantelamiento a distancia, que incluirá un brazo robótico gigante de hasta treinta metros de largo, capaz de llegar hasta el fondo de la estructura. Se han elaborado especificaciones técnicas para el brazo, así como especificaciones más genéricas para otras herramientas, como la recuperación a distancia de ladrillos de grafito.
El uso de láseres facilita la robótica
El equipo utilizó tecnología láser para cortar el grafito, consiguiendo así cortar a una profundidad de sesenta milímetros. «La tecnología láser tiene la ventaja de que no hay idas y venidas: sin esfuerzo mecánico, esto facilitará la construcción del brazo robótico», señala Lefevre. Compartir información con proyectos como LD-SAFE, que aprovecha el corte por láser para desmantelar reactores de agua ligera, ha resultado útil. Se utilizaron nuevas herramientas digitales para simular el desmantelamiento de las pilas de grafito de los reactores Chinon A2 (Francia), Latina (Italia) y Vandellòs I (España), entre otros. «Gracias a INNO4GRAPH, ahora sabemos con certeza que este tipo de tecnología puede utilizarse para el desmantelamiento en todos los reactores», añade Lefevre. Sin embargo, cree que la comprensión común de los retos por parte de los operadores europeos y su compromiso de seguir desarrollando juntos herramientas y metodologías resultarán igual de valiosos.
Palabras clave
INNO4GRAPH, reactores nucleares de grafito, núcleo de grafito, pila de grafito, clausura, desmantelamiento, hipótesis de desmantelamiento, despliegue a distancia
