La Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN) abarca un amplio abanico de áreas orientadas al desarrollo científico y tecnológico, que buscan, a través del conocimiento y aplicaciones pacíficas específicas, entregar a la sociedad beneficios de la energía nuclear y las radiaciones.

Las principales áreas del aporte de la CCHEN a la sociedad y el mercado son: gestión del medio ambiente, minería y tecnología, salud humana, sectores productivos de agricultura y alimentos.

Cabe destacar que la CCHEN trabaja en su conjunto con otros institutos de investigación, universidades y entidades públicas tales como Servicio Agrícola Ganadero, Oficina de Estudios y Políticas Agrarias, Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Dirección General de Aguas, Policía de Investigaciones, Ministerio de Salud.

Con 20 años de experiencia en investigación en física de plasmas de interés en fusión nuclear, la CCHEN ha desarrollado varios proyectos nacionales y multinacionales que buscan desarrollar un símil tecnológico que contribuya a resolver la creciente demanda por energía eléctrica en el mundo.

En esta edición, conversamos con el Director Ejecutivo de la Comisión de Energía Nuclear, Patricio Aguilera, abordando como temática la instalación de centrales nucleares el país, para un mayor crecimiento a nivel económico y energético.

¿Cuál es el desarrollo de centrales nucleares de pequeña
potencia?

Las Centrales Nucleares de Potencia comenzaron a desarrollarse desde los 50’s y han contemplado tamaños desde los 60MWe hasta los 1600MWe. Al mismo tiempo se fueron desarrollando reactores pequeños con foco naval hasta 190 MWth, y otros con la finalidad de proporcionar una fuente de neutrones (reactores de investigación). El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) cataloga de “pequeños” hasta 300MWe y “medios” hasta 700MWe, pero usa la sigla SMR “Small and Medium Reactors” para referirse específicamente a los nuevos reactores nucleares de potencia que en su mayoría se encuentran aún en fase de diseño y licenciamiento.

Actualmente Argentina desarrolla el modelo CAREM que es un tipo de SMR, y se espera que la primera carga de combustible sea en el año 2017. Este reactor generará una potencia eléctrica de 25 MWe. El prototipo permitirá validar esta tecnología para avanzar a una futura versión comercial del CAREM, que generará una potencia eléctrica entre 150-300 MWe.

Así mismo en Estados Unidos, NuScale Power Inc. desarrolla el reactor tipo SMR llamado NuScale, que puede operar hasta con 12 módulos de forma independiente, con una potencia eléctrica de 50 MWe. Este se encuentra en fase de revisión de pre-solicitud de licencia por parte de la U.S. NRC (autoridad regulatoria nuclear).

Por su parte, Corea del Sur desarrolla el reactor SMART (System-integrated Modular Advanced ReacTor), de 110 MWe de capacidad eléctrica -se encuentra licenciado y aprobado por la Comisión Coreana de Seguridad Nuclear- considera en su diseño la incorporación de una planta desalinizadora con capacidad de producción de 40mil Ton/día, dejando un diferencial de potencia de 90MWe para inyectarlos a la red de transmisión.

Entre otros tipos de reactores SMR, se encuentran el RITM-2000 y KLT-40S en Rusia, de 50 MWe y 2x35 MWe respectivamente, que actualmente están en fase de construcción, y con inicio de operación programada para en 2017.

¿Qué posibilidad existe de instalar en Chile estos reactores pequeños a nivel comunitario?

Previo a una decisión de ese tipo, el país debe analizar si desea incluir la tecnología nuclear de potencia como una opción dentro de su mix de generación, luego la decisión sobre el tipo de tecnología es posterior. Si se llegara a tomar la definición de incorporar esta tecnología al mix de generación, el país debe preparar también las condiciones nacionales que le permitan albergar un programa nuclear, las que son conocidas a nivel internacional.

Específicamente con respecto a los reactores tipo SMR, entre las ventajas u oportunidades que estos podrían presentar está la modularidad, lo que permitiría ir agregando potencia (reactores) según se requiera, lo que trae consigo también ventajas en cuanto a la operación del sistema eléctrico y también ventajas respecto del nivel de inversión inicial requerida. Al tratarse de reactores de menor tamaño, muchos de sus componentes son de carácter convencional, lo que simplifica el proceso de fabricación y tiempo de construcción.

Así mismo, el hecho de que algunas de estas tecnologías consideran la desalinización, puede resultar interesante el estudiar el impacto social, ambiental, y de productividad, de implementarse en zonas que no cuentan con el suficiente recurso natural. Por lo que, sin lugar a dudas, ya sea mediante esta tecnología u otra, es un tema que resulta de interés.

¿Qué riesgo supone la instalación de las llamadas minicentrales nucleares “de bolsillo” en el marco de este proceso?

Refiriendose a los SMR, en términos del riesgo no es sustancialmente diferente a los riesgos que podría tener una central de mayor envergadura. El principio de funcionamiento es el mismo, -la fisión nuclear-, lo que se diferencia, es la estructura del reactor, su diseño, y la cantidad de sistemas asociados a la seguridad, sea en redundancia (más de uno dedicado a lo mismo) o en diversidad (que se entienden por sistema redundante pero de diferente arquitectura física, principio físico e incluso de proveedor distinto).

La ventaja de este tipo de reactores es que, dado que algunos diseños pueden instalarse bajo tierra o incluso bajo el agua, se entiende entonces que las condiciones de seguridad aumentan, proporcionando mayor protección ante eventos externos como terremotos o tsunamis u otros.

Sin embargo, la evaluación del riesgo debe realizarse cualquiera sea el tipo de reactor, que incluyen por ejemplo: la probabilidad de ocurrencia de eventos que puedan afectar la seguridad nuclear, seguridad física, de sistemas, la confiabilidad, la operación redundante de sistemas, la diversidad de sistemas, los equipamientos, componentes e incluso probabilidades de fallas únicas, múltiples y la resistencia de materiales.

¿Qué controles deberían realizarse para asegurar el normal funcionamiento de estos pequeños reactores y qué tipo de estructura debiera realizarse para impedir cualquier tipo de reacción ante eventos naturales?

Son diversos los aspectos a considerar aquí, entre estos se pueden mencionar:

A.-) Los controles que deben realizarse a un reactor nuclear, están restringidos a la existencia de una estructura legal y un marco regulador que abarca áreas tales como: seguridad nuclear, protección radiológica, evaluación ambiental, operación en el sistema eléctrico, entre otras. Hay que entender que, la regulación es el marco de trabajo de la central nuclear, y de salirse de tal marco, entonces simplemente no puede operar.

Actualmente no existe en el país regulación que permita la autorización para la operación de centrales nuclear de potencia (CNP). Lo que sí existe es una regulación para operación de reactores nucleares a nivel de investigación, donde CCHEN tiene una amplia experiencia desde 1974 a la fecha. También se debe tener presente, que primero se requiere de estudios que permitan en una primera etapa, identificar las brechas legales y regulatorias en un sector que esta en proceso de cambios. Además se debe considerar la experiencia y regulación internacional a la que un país se somete al ingresar a un programa nuclear, lo que implica compromisos, derechos y deberes.

B.-)strong> Respecto al tipo de estructura que debiera tener un reactor ante eventos naturales, estas estructuras son exigidas en la regulación y por medio de la aprobación del diseño de la planta y del lugar de emplazamiento de la central. Por lo tanto, las condiciones de riesgos naturales y condiciones territoriales, depende de la regulación de cada país.

¿Qué peligros ambientales, a su juicio, representan estas pequeñas centrales?

Independiente del tipo o tamaño de una central el principal riesgo es la liberación de material radiactivo al ambiente, como sucedió en los accidentes de Chernobyl y Fukushima. Sin embargo, debido a la evolución que han tenido las tecnologías, la ocurrencia del primer caso es un imposible hoy en día, ya que las condiciones de seguridad y requisitos de regulación no permiten que ocurra nuevamente el caso de Chernobyl.

El caso de Fukushima fue distinto, otros fueron los factores que influyeron en el accidente, desde haber superado el evento natural las condiciones de diseño, hasta el factor cultural y humano que fue importante en el manejo de la emergencia. No es fácil emitir un juicio en este caso, sin embargo, lo único que puede concluirse tras 5 años del accidente, y las nuevas exigencias a la industria nuclear, es que, tal como se menciona en el informe de CENP (Comité Energía Nuclear de Potencia), los reactores son hoy más seguros de lo que eran el 2011, dado que hoy la regulación exige mayores niveles de seguridad.

En particular, los reactores tipo SMR consideran acciones pasivas (que funcionan bajo reglas de la naturaleza, como la gravedad o la convección natural). Otro tema de preocupación son los desechos nucleares y radiactivos, y en ese sentido las tecnologías SMR podrían presentar una ventaja ya que utiliza menos combustible y el recambio de este es menos frecuente (entre 2 y 4 años).

¿Cuál es el costo de esta forma de generación eléctrica que asumirían los bolsillos de los chilenos que hoy pagan una de las tarifas más caras?

Para responder si sería o no factible o conveniente la operación de una central nuclear, desde el punto de vista económico, o cual sería su costo específico, se requiere la realización de estudios y proyecciones de mercado. Los costos que finalmente tendrán una central dependerán fuertemente de las características y recursos locales, condiciones del mercado eléctrico y el costo de inversión de proyecto. Para el caso de los SMRs, por tratarse de una construcción más simple y con mayores componentes convencionales, hay tendencia de pensar que implicaría un menor tiempo de construcción. Sin embargo, no se cuenta aún con datos reales que avalen este supuesto.

Con respecto a los reactores nucleares tradicionales (potencias promedio de 1000Mwe). Según el informe de costos proyectados de la generación de electricidad del 2015 de la OECD, al menos hoy en día, los precios de electricidad provenientes de centrales nucleares de potencia fluctúan entre los 40-100 USD/MWh en promedio entre los países de la OECD. Precios que podrían resultar competitivos en un mercado como el nuestro.