Imprimir Republicar

Energía

La seguridad en el tapete

El accidente de Japón reabre el debate sobre el futuro de la investigación nuclear

AFP PHOTO / HO / TEPCO VIA JIJI PRESSTan pronto como se supere la situación de emergencia en relación con la fuga radiactiva en Fukushima, Japón, la Agencia Internacional de Energía Atómica (AIEA) impulsará una revisión completa de las normas de seguridad en las centrales nucleares. Esta revisión resulta necesaria, ya que el 11 de marzo sucedió algo que no estaba previsto en las normas actuales: un terremoto de gran magnitud y un subsiguiente tsunami causaron fallas en un conjunto de reactores provocando la mayor fuga radiactiva desde Chernobyl, en la ex Unión Soviética, en 1986. Nuestro papel en materia de seguridad nuclear y nuestras normas deben ser revisados, dijo el director general de la agencia, Yukiya Amano. La participación crítica de investigadores cumplirá un rol fundamental en dicha revisión, afirmó.

La reacción de los 30 países que poseen las 448 centrales del planeta osciló entre el temor y la prudencia. Alemania anunció el cierre anticipado de todas las centrales construidas antes de 1980. El gobierno de Francia, un país cuya matriz energética es predominantemente nuclear, promete rediscutir rigurosamente las normas de seguridad de los reactores. Brasil anunció que seguirá adelante con la construcción de su tercera central nuclear, Angra 3, actualmente con 2.300 operarios en su obrador, y mantiene planes para la construcción de al menos otras cuatro usinas hasta 2030. Aunque el ministro de Ciencia y Tecnología, Aloizio Mercadante, avisó que no hay prisa. Los nuevos protocolos de seguridad seguramente exigirán procedimientos más rigurosos. Es necesario aprender de los errores, afirmó.

Es cierto que los accidentes en las centrales de Three Mile Island, Estados Unidos, durante 1979, y Chernobyl, en 1986, transformaron las normas de seguridad. Luego de Three Mile Island se implementó el concepto de defensa en profundidad, consistente en la construcción de varias barreras entre el material radioactivo y el ambiente para evitar daños. Y después de Chernobyl se implementó el concepto de cultura de la seguridad. Esos conceptos ya se encuentran incorporados en Angra 1 y 2, expresa el físico Laércio Vinhas, director de radioprotección y seguridad nuclear de la Comisión Nacional de Energía Nuclear (Cnen). Un reto que se plantea de cara al futuro de la energía atómica es de naturaleza económica. La rigidez de las normas, luego de ambos accidentes históricos, hizo triplicar el costo de construcción de una central durante los últimos años. Dependiendo de las conclusiones al respecto del accidente japonés, los nuevos proyectos podrán encarecer sus presupuestos, sumando obstáculos a la factibilidad económica. Quienes cuenten con otras opciones, seguramente recurrirán a ellas, dice el físico José Goldemberg. Es posible construir un proyecto inmune a los terremotos de grandes proporciones, pero el costo de construcción se elevará, lo cual puede volver inviables a las centrales, añade el físico Ricardo Galvão, docente de la Universidad de São Paulo (USP) y director del Centro Brasileño de Investigaciones Físicas (CBPF). El lanzamiento de nuevas centrales se demoraría, aunque nadie espera una moratoria de esa matriz energética. La importancia de la energía, en particular en el seno de los países más desarrollados, puede calificarse según la cantidad de reactores nucleares en operación, afirma Lauro Tomio, docente del Instituto de Física Teórica de la Universidad Estadual Paulista (Unesp). En cuanto a la pregunta de si justifica el riesgo, la misma deberá ser respondida directamente por la población, beneficiada y/o perjudicada, de esos países donde ya ocurrieron desastres relacionados con la producción de energía mediante reactores nucleares.

028-033_NuclearAbre–referencia-01Si Japón, que constituye un símbolo de la tecnología de punta, fue tomado por sorpresa, ¿quién está seguro La pregunta que recorrió el mundo luego de la fuga nuclear movilizó a gobiernos y expertos. En el caso de Brasil, enseguida se supo que la tecnología de los reactores de Angra dos Reis es diferente que la de Fukushima. El proyecto japonés utiliza agua en ebullición. El vapor producido por el calentamiento en las reacciones de fisión mueve la turbina, que genera energía. Conocida con el nombre de BWR, acrónimo por Boiling Water Reactor (reactor de agua hirviente), esa tecnología comenzó a desarrollarse en los años 1950 en la empresa General Electric. En los reactores instalados en Brasil, con tecnología PWR (reactor de agua presurizada), se utiliza un sistema más complejo, en el cual el agua caliente se somete a una presión tres veces mayor que la del BWR y, por eso, no hierve. El agua circula por un sistema primario e intercambia calor con un sistema secundario, el cual sí, acciona la turbina.

Las barras de mando que interrumpen las reacciones nucleares se accionan de manera diferente en ambas tecnologías. En la BWR de Fukushima se introducen por debajo del reactor. En la PWR, de arriba hacia abajo. Se considera que si el reactor de Fukushima hubiera poseído la tecnología PWR, las posibilidades de fuga hubieran sido menores, toda vez que el sistema de contención es reforzado para soportar una mayor presión. La explosión en un reactor en la central de Three Mile Island, que utiliza la misma tecnología PWR de Angra dos Reis, se tradujo en daños ambientales reducidos. Un informe de la Cnen sostuvo, aparte, que los técnicos de Angra contarían con mayor tiempo para evitar el recalentamiento. Para el caso de un maremoto, las centrales de Brasil están concebidas para soportar inundaciones superiores al mayor nivel evaluado como posibilidad.

Los problemas de la usina de Angra serían de otra índole. Según mi parecer, la localización no es buena. Si ocurriera un accidente, pueden ocurrir problemas de dispersión de la radiación, que en lugar de dirigirse hacia el océano, puede subir hacia Sierra do Mar y afectar a las ciudades del Vale do Paraíba, contrariamente a lo que ocurre en Japón, donde el viento del este tiende a empujar las partículas hacia el Pacífico, afirma Ricardo Galvão. La proximidad con el área urbana de Angra dos Reis constituye otro problema. Si fuera preciso ampliar de 5 a 20 kilómetros la zona de protección, ya afectaría zonas bastante pobladas, sostiene. Angra 1 comenzó a construirse en 1972, con tecnología estadounidense de la empresa Westinghouse, pero recién entró en operación en 1984. Angra 2, con un reactor alemán de Siemens, comenzó a construirse en 1981 y a operar en 2000. Angra 3, también con tecnología alemana, paralizó su construcción en los años 1980 y fue reanudada recientemente. Laércio Vinhas, de la Cnen, asegura que el nivel de seguridad de Angra 1 y 2 es bueno. No existe el riesgo cero, pero el proyecto de los equipamientos y los procedimientos de seguridad se llevaron a cabo con miras disminuir o eliminar los riesgos, afirma. De cualquier manera, Eletronuclear, la empresa que opera las centrales de Angra, anunció que contratará consultores externos para reevaluar los riesgos de deslizamientos costeros alrededor de las usinas, dada la reciente tragedia ocurrida en la región serrana de Río de Janeiro.

028-033_NuclearAbre–referencia-01El físico Ricardo Galvão hace hincapié en que, pese a la diferencia en los conceptos BWR y PWR, no puede afirmarse que los reactores de Fukushima fuesen inseguros o que el desastre se deba a un problema de proyecto. Lo que sucedió allí fue un terremoto de inmensa magnitud, seguido por un tsunami. Y todo el sistema de seguridad del reactor funcionó adecuadamente, explica. Como el reactor, aun desconectado, sigue produciendo un 7% de energía residual, debe ser enfriado con agua. Las reacciones fueron interrumpidas en el momento del sismo y se accionó el sistema de refrigeración. Por increíble que pueda parecer, lo que faltó fue gasoil en el generador que acciona el sistema de refrigeración de emergencia. No se sabe si el combustible fue arrastrado por el maremoto o si el terremoto dañó los generadores, afirma. La temperatura comenzó a elevarse y fue necesario aliviar la presión, haciendo que la central liberase vapor. Fue cuando sucedió la explosión. Por encima de 2.200 grados Celsius (º C), el oxígeno y el hidrógeno se separan. El hidrógeno provocó la explosión y multiplicó la fuga radiactiva. La secuencia de problemas en la usina que siguieron al terremoto había sido prevista en los estudios de seguridad. Pero se juzgó que un evento de esa naturaleza sería altamente improbable. Sucede que lo altamente improbable puede ocurrir: siempre hay alguien que gana solo la lotería, dice Galvão. Según la evaluación de Nilson Dias Vieira Júnior, superintendente del Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares (Ipen), la sucesión controlada de los datos en Fukushima, de cara al cataclismo ocurrido, constituye una muestra de la seguridad de las usinas nucleares. Si ocurriese un terremoto de esa magnitud en Brasil, la central hidroeléctrica de Itaipú probablemente colapsaría, afirma. Leonam dos Santos Guimarães, asistente de la presidencia de Eletronuclear, considera que la resistencia de las otras cuatro centrales japonesas también afectadas por el terremoto y el tsunami, atestigua la capacidad de esas construcciones para soportar catástrofes. De todos modos las usinas erigidas en zonas de riesgo sísmico deberán ser reevaluadas y, eventualmente, reforzadas, afirma.

La investigación en las usinas de cuarta generación, también denominadas como intrínsecamente seguras, promete ganar impulso luego de Fukushima. Consiste en un conjunto de proyectos de reactores nucleares en fase de desarrollo que no tendrán aplicación comercial antes de 2030. Un ejemplo de éstos es el Peeble Bed Reactor (PBR), un reactor nuclear enfriado con gas que utiliza uranio en gránulos dentro de esferas de grafito pirolítico. El grafito conduce fácilmente el calor. Si el reactor se detiene, el calor residual va solo hacia afuera y puede ser absorbido por la corriente de aire. Sin necesidad de un sistema de refrigeración, la temperatura dentro del reactor no sobrepasa los 1.600º C, con lo cual se evita el peligro de liberación de la radioactividad. Otro frente de investigaciones son los sistemas avanzados de generación de calor que utilizan haces de altísima energía para quemar, además del uranio, también el plutonio, y así reducir los desechos radioactivos.

Ese sistema se conoce con el nombre de ADS (Accelerator Driven Systems). A largo plazo, la apuesta sigue siendo la fusión nuclear, que utiliza temperaturas altísimas, superiores a los 600 millones de grados Celsius, para fundir dos átomos considerados livianos deuterio y tritio, ambos isótopos del hidrógeno – y generar energía sin desechos radioactivos.

028-033_NuclearAbre–referencia-02La investigación brasileña se aboca a nuevas tecnologías nucleares, pero todavía en forma desarticulada. Brasil, por intermedio del Ipen, participaba en redes internacionales de investigación sobre las tecnologías de cuarta generación y del sistema ADS, pero, algunos años atrás, interrumpió el trabajo para invertir en otros proyectos. El problema de la discontinuidad es lamentable. En ciertos sectores, la articulación continúa a través de la iniciativa personal de algunos investigadores e incentivamos mucho que eso ocurra, dice Nilson Dias Vieira Júnior, del Ipen. Como contrapartida, hubo avances en la apuesta del gobierno por la fusión nuclear, con la creación de la Red Nacional de Fusión (RNF), conformada por 15 instituciones de investigación y 70 científicos, con recursos en el orden del millón de reales. Se construirá un laboratorio nacional de fusión en la localidad de Cachoeira Paulista y se firmará un acuerdo que permitirá que los brasileños participen en el mayor experimento de fusión del mundo, aunque el país no forme parte oficialmente del programa. El consorcio Iter, sigla de International Thermonuclear Experimental Reactor, es el responsable del proyecto y la construcción del primer reactor de fusión en escala industrial, valuado en 13 mil millones de dólares, ya en construcción en Cadarache (Francia). Un grupo de investigadores de la USP se encuentra trabajando en la caracterización de materiales ultrarresistentes que se utilizarán para la construcción del reactor. Hugo Sandim, de la Escuela de Ingeniería de Lorena, y Ângelo Padilha, de la Escuela Politécnica, participan en los ensayos con dos tipos de aceros de la familia Eurofer, para evaluar la estabilidad de sus microestructuras luego de los ensayos de envejecimiento acelerado. El objetivo consiste en simular condiciones similares a las previstas para la utilización de estos materiales en el futuro reactor. El trabajo comenzó en 2007 y ha redundado en la publicación de al menos cuatro artículos internacionales, una tesina de maestría y una tesis de doctorado, expresa Sandim. Además ha hecho posible la formación de recursos humanos en un área emergente, y se trata de una oportunidad única de participar en un campo de investigación nuevo. Dentro de seis meses se efectuarán las primeras convocatorias para que grupos industriales provean los materiales elegidos para la construcción del reactor, que debería generar el primer plasma en 2019, afirma.

También en el campo de la investigación en seguridad nuclear, el CBPF está desarrollando el prototipo de un detector de antineutrinos que será instalado en las usinas de Angra dos Reis. Este detector será capaz de monitorear online factores relacionados con la actividad de los reactores nucleares, tales como la composición del combustible y la potencia térmica instantánea liberada por el reactor. Tales parámetros son cruciales para la verificación de los aparatados de las salvaguardias dictadas por la AIEA para la no proliferación de las armas nucleares, además de contribuir con información para poder optimizar el proceso de generación de energía eléctrica, dice el físico João dos Anjos, investigador del CBPF. Para Brasil, que no tiene interés en la producción de armas nucleares, es una forma de demostrar transparencia. La tecnología solamente se encuentra disponible en Estados Unidos y en Francia. El prototipo brasileño estará operando en 2012.

art4391img2ELETRONUCLEARPero la novedad en materia de inversión en investigación nuclear ocurrirá en São Paulo, con la construcción del Reactor Multipropósito Brasileño (RMB), del Ipen. Será construido en la localidad de Iperó, distante a 130 kilómetros de São Paulo, en un predio aledaño al del Centro Experimental de Aramar, donde la Armada brasileña desarrolla desde hace dos décadas el sistema de propulsión del primer submarino nuclear brasileño. Tendrá entre 20 y 30 megavatios de potencia, y capacidad para triplicar la producción del Ipen en radiofármacos, que son compuestos radioactivos utilizados para exámenes de diagnóstico o como medicamentos. Desde 1958, el Ipen provee varios tipos de radiofármacos a médicos y hospitales, además de participar en el desarrollo de nuevos compuestos, en colaboración con instituciones de investigación. Atendemos a un millón y medio de pacientes que dependen de los radiofármacos, pero la demanda es creciente y podemos triplicar nuestra producción actual, dice Nilson Dias Vieira Júnior, del Ipen. El reactor se denomina multipropósito porque se lo utilizara en el desarrollo de materiales para el proyecto del submarino nuclear desarrollado por la Marina, y también constituirá una plataforma para estudios de nuevos materiales utilizando haces de neutrones, en conjunto con el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón. El costo es de 850 millones de reales, con recursos provistos por el gobierno federal y por la gobernación de São Paulo.

El debate en Brasil acerca de lo que ocurrió en Fukushima tuvo también el don de reavivar antiguas críticas a la política nuclear del país. Brasil no separa, en el ámbito de la Cnen, las actividades de ejecución en el área nuclear, del trabajo de licenciamiento y fiscalización, tal como recomiendan la AIEA y la comunidad científica. Luego del accidente con una cápsula de cesio en 1987, se comenzó a tramitar en el Congreso un proyecto de ley para separa a quien fiscaliza de quien opera, pero ese proyecto quedó trabado. Las promesas de las autoridades de rever todo el sistema de seguridad del entorno nuclear, de cara a lo ocurrido en Japón, deberían efectivizarse con urgencia, dice el ex ministro de Ciencia y Tecnología, José Israel Vargas (lea la entrevista).

Un desafío para Brasil está relacionado con la formación de recursos humanos. En la década de 1970 hubo un esfuerzo destinado a desarrollar la tecnología nuclear en el país. Mediante un programa denominado Pronuclear, más de 600 investigadores recibieron formación en el exterior, principalmente en Alemania. Debido a la crisis económica de los años 1980, la inversión perdió fuerza. Existía además un programa paralelo, volcado al dominio del enriquecimiento de uranio, y criticado, durante el gobierno militar, por tener inspiraciones bélicas. Pero un subproducto del programa paralelo resistió a la falta de inversión: es el proyecto del submarino nuclear desarrollado por la Marina. La falta de inversión en investigación de energía nuclear impide la renovación de los recursos humanos. Cuando converso con un potencial alumno de doctorado, lo primero que me pregunta es cuál es la política del país en el sector, para conocer si podrá conseguir trabajo. Y esa política aún se encuentra desarticulada, dice Ricardo Galvão, del CBPF.

Pero, según Nilson Dias Vieira Júnior, el interés está resurgiendo. Ampliaremos las vacantes en las carreras de posgrado del Ipen, en la USP, y hay otras instituciones que están haciendo lo mismo. Existen señales de que habrá más puestos de trabajo con la construcción de Angra 3 y otros proyectos, afirma.

Republicar