Derribando el mito de los 40 años de vida de una central nuclear: vida útil frente a vida de diseño

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Derribando el mito de los 40 años de vida de alguna central nuclear: vida valioso frente a vida de diseño

Con frecuencia se citan los célebres 40 años de vida como argumentación para tratar de justificar que alguna central nuclear es vieja y obsoleta, y que por tanto supone un alto peligro para las personas y el medioambiente. En este artículo explicaremos el origen de esa suma y comprobaremos que se suele aprovechar de figura equivocada y en ocasiones malintencionada.

La vida de diseño de alguna central nuclear, habitualmente 40 años, es el período mínimo desde su puesta en funcionamiento mientras el cual se espera que la instalación funcione con plena seguridad y rentabilidad. Este período coincide con el necesario para amortizar la inversión, por tanto un período menor de vida no haría rentable el proyecto.

En cambio, la vida útil de alguna central nuclear es el período mientras el cual la instalación puede desempeñar de figura segura y económicamente viable, cumpliendo todos los requisitos establecidos en la normativa vigente. Por tanto, la vida valioso puede ser mayor que la vida de diseño, siquiera para ello es necesario cumplir alguna serie de estrictos requisitos que desarrollaremos a continuación. En España(pais) no existe ninguna limitación previa de tiempo, salvo la que imponga el regulador, el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN), por criterios técnicos.

La construcción de alguna central nuclear necesita estabilidad jurídica, de figura que no se pueda revocar su permiso de explotación discrecionalmente por argumentaciónes ideológicas, como ocurrió en España(pais) en 1984, cuando el Gobierno de Felipe González estableció la conocida moratoria nuclear. Las compañías que habían invertido enormes cantidades de plata en la construcción de hartas centrales nucleares, algunas ya terminadas como Lemóniz I y otras muy avanzadas como Lemóniz II y Valdecaballeros I, exigieron alguna indemnización por el intercambio de reglas del juego.

En España(pais) no existe ninguna limitación previa de tiempo, salvo la que imponga el regulador, el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN), por criterios técnicos

El Gobierno determinó que lo pagáramos los ciudadanos a través de la factura eléctrica, cuota que terminamos de pagar en 2015. Un pago que no fue alguna subvención, ni alguna prima, sino alguna recompensa por revocar unos permisos ya concedidos por argumentaciónes no técnicas.

La gestión del envejecimiento en las centrales nucleares

La instrucción IS-22 del CSN, además de definir los conceptos de vida valioso y vida de diseño, fija los requisitos de seguridad para la gestión del envejecimiento y la operación a largo plazo de las centrales nucleares.

La autorización de operación mas allí de la vida de boceto de alguna central nuclear requiere aventajar alguna evaluación de seguridad que asegure que se cumplan todos los requisitos establecidos en los análisis de accidentes. El CSN efectua inspecciones periódicas sobre los programas de gestión de envejecimiento y operación a largo plazo basándose en 3 pilares: sucesos iniciadores (posibles accidentes), sistemas de mitigación (cómo contestar a los accidentes) e integridad de las barreras (para esquivar la liberación de artículos de fisión).

En cada central nuclear un equipamiento de personas lidera, con la colaboración de toda la organización, los estudios para determinar si la instalación está preparada para operar mas allí de su vida de diseño, basándose en multitud de parámetros, como el análisis de la experiencia propia y ajena, pruebas periódicas de los equipos y ensayos no destructivos en los materiales, entre otros. Solo un imprudente y lego en la materia osaría mostrar un único indicador como prueba fundamental para afirmar que alguna central nuclear está obsoleta, algo que vemos a diario en los medios.

En EEUU, el 90% de las centrales nucleares tienen permiso para operar mientras 60 años, cuatro reactores ya han solicitado permiso para 80 años y otros cuatro han notificado su intención de hacerlo

Todos los equipos, sistemas y componentes de alguna central nuclear (ESC), en especial los vinculados con la seguridad, se diseñaron para cumplir alguna serie de funciones en operación normal y en caso de accidente. Los estudios para la operación a largo plazo deben asegurar que todos los ESC deben continuar siendo capaces de cumplir sus funciones de seguridad. En caso opuesto deben ser reemplazados y se reemplazan. Ningún propietario, mas allí de su compromiso ético con la seguridad, quiere ver revocado su permiso de explotación por un incidente u accidente evitable.

La NRC, el regulador estadounidense, es el referido normativo de España, puesto que seis de nuestros siete reactores tienen tecnología de ese país. En EEUU, el 90% de las centrales nucleares tienen permiso para operar mientras 60 años, cuatro reactores ya han solicitado permiso para 80 años y otros cuatro han notificado su intención de hacerlo. La ocasión actual se puede verificar en la propia web de la NRC. También otros países como Francia, Bélgica, Holanda, Canadá, Rusia, Suiza, Suecia, Finlandia y Reino Unido disponen de centrales nucleares con permisos de operación aprobados mas allí de los 40 años.

Edad Reactores Del Mundo

La seguridad de las centrales nucleares se revisa a diario, con pruebas periódicas de vigilancia de todos los ESC vinculados con la seguridad. En cada parada de recarga (cada doce ó dieciocho meses) se incorporan recientes equipos y sistemas basados en la experiencia operativa internacional, de la que existe un intercambio permanente.

Las centrales españolas no han dejado de incrementar su fiabilidad disminuyendo el número de casos notificados al regulador y el número de paradas no programadas. Las tendencias son demasiado mas representativas que los hechos puntuales, algo que lamentablemente no se presenta en las noticias sobre centrales nucleares.

Historico Sucesos Notificados

Los límites de la vasija del reactor

Casi todos los ESC de alguna central nuclear pueden ser reemplazados. Algunos se sustituyen periódicamente perseguiendo las recomendaciones del fabricante (alternadores, generadores diésel, transformadores…) y otros solo cuando es necesario por mirar desgaste en las revisiones, como los generadores de vapor. El edificio de contención se considera no reemplazable, pero es completamente reparable. No obstante, el equipamiento mas limitante es la vasija del reactor.

La irradiación fragiliza el acero. Los cálculos iniciales indicaban que las vasijas de los reactores podrían degradarse por lo menos incluso los 40 años de operación. Éstos se basaron, entre otros parámetros, en la relación entre la temperatura y la presión admisibles en el reactor mientras la parada y el arranque de la Central y mientras las pruebas hidrostáticas. En los reactores PWR además se considera el caso de LTOP (Low Temperature Overpressure, sobrepresión a bajas temperaturas). Con los recientes cálculos se demuestra que la validez de los cálculos iniciales puede ser extendida al menos incluso 60 años.

Las vasijas tienen insertadas en su interior, a la altitud del centro (beltline), hartas probetas extraíbles, que son muestras de acero de la misma colada que el resto de la vasija. Cada cierto tiempo, aprovechando el intercambio de combustible, se extrae un grupo de probetas para aplicarle ensayos destructivos y examinar su fragilización. De esta figura se puede mirar la evolución del deterioro de la vasija y predecir su fallo. Los resultados obtenidos en todas las centrales son concluyentes: existe alguna real fragilización, pero la previsión inicial era demasiado conservadora: serán capaces de resistir demasiado mas de los 40 años previstos inicialmente.

No existe experiencia de sustitución de la vasija de un reactor nuclear, siquiera sí se han realizado procedimientos térmicos (thermal annealing) para recuperar las pertenencias originales de vasijas fragilizadas. Quizás parezca alguna idea descabellada, pero existe alguna amplia experiencia en la sustitución de generadores de vapor (Almaraz y Ascó en España), que además tienen alguna parte de circuito primario conectada mediante tuberías a la propia vasija. Varios informes demuestran que tecnológicamente es probable sustituir ese componente, siquiera el coste barato corresponderia ser el apropiado para justificar el reemplazo.

No existe experiencia de sustitución de la vasija de un reactor nuclear, siquiera sí se han realizado procedimientos térmicos (thermal annealing) para recuperar las pertenencias originales de vasijas fragilizadas

Los equipos mas pequeños, como válvulas y bombas de procedimiento y ventiladores, se sustituyen mientras el mantenimiento correctivo por averías u fallos, u mientras el mantenimiento preventivo, utilizando técnicas predictivas en función de múltiples parámetros y de la experiencia operativa. Los equipos obsoletos por ausencia de repuestos u por mejorías en las posibilidades se sustituyen por equipos nuevos, como los nuevos sistemas de control distribuido instalados recientemente en todas las centrales nucleares españolas.

También se estudia la resistencia de los materiales estructurales, tanto en las centrales objeto de estudio, como en las que se encuentran en ciclo de desmantelamiento. Dentro de las actuaciones llevadas a cabo por ENRESA en Zorita, la científica Carmen Andrade del CSIC y alguna eminencia mundial en durabilidad del hormigón, afirmó que “el apariencia del hormigón es magnífico”.

La seguridad luego de Fukushima

FUKUSHIMA

Tras el accidente nuclear de Fukushima en 2011, las centrales nucleares de todo el planeta reforzaron su seguridad ante casos mas allí de la base de diseño. En un hilo en Twiter aclaro con qué medidas concretas se reforzó la seguridad de las centrales españolas. Las modificaciones ejecutadas tras Fukushima han representado un encarecimiento de las mejorías necesarias para la operación a largo plazo, estimadas en un 10-17% adicional, según la OCDE-NEA.

Cabe mostrar esta inversión ya ha sido ejecutada y que no ha supuesto un encarecimiento del costo de la electricidad, como tampoco lo es la gestión de los residuos y el desmantelamiento, como obliga el PGRR, ya que las centrales nucleares no decretan el costo que cobran por la energía que producen. Este costo es subastado y las nucleares parten de costo cero.

La operación a largo plazo de las centrales nucleares, siempre que se realice con seguridad, tiene múltiples ventajas, no solo la evidente rentabilidad económica, sin encarecimiento del costo de la electricidad, sino además la generación eléctrica baja en emisiones de CO2 (tan baja como las renovables incluyendo todo el ciclo) garantizando el suministro ante cualquiera condición meteorológica.

El primordial inconveniente es el aumento proporcional de residuos, que por otro lado no suponen un aumento sustancial en los costes pagados por los propietarios, ya que las infraestructuras necesarias para su almacenamiento (ATI, ATC y AGP) son ampliables y suponen la mayor parte del gasto.

En definitiva, la operación a largo plazo de las centrales nucleares, es decir, alargar su vida valioso mas allí de la vida de diseño, es perfectamente viable siempre que se cumplan 3 condiciones: (i) se garantice la seguridad de su operación contando con la aprobación del organismo regulador, (ii) se obtenga la autorización administrativa del poder ejecutivo y (iii) lógicamente sean rentables para sus propietarios.

Foto | IAEA

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