Actividad sobre reactores modulares pequeños (SMRs) en UPR Mayagüez y reacciones

 

The Nuclear Alternative Project

The Nuclear Alternative Project

El martes, 30 de octubre de 2018, se dieron varios acontecimientos importantes que han impactado los medios y la opinión pública en relación con el terma energético en Puerto Rico. Esta discusión es posible gracias a la organización sin fines de lucro, The Nuclear Alternative Project (NAP) y cuyos miembros se componen, mayormente, de ingenieros nucleares puertorriqueños.

Aquel día, NAP hizo posible una reunión de varios ingenieros reconocidos en Estados Unidos y representantes de compañías fabricadoras de reactores modulares pequeños (SMR por sus siglas en inglés) con el alcalde de San Sebastián. Esto se supo en los medios a través de un comunicado del municipio.

Comunicado de Prensa del Municipio de San Sebastián

Comunicado de Prensa del Municipio de San Sebastián sobre la reunión del Alcalde con miembros del NAP y representantes de la industria nuclear.

Más adelante, ese mismo día, se dio una presentación de algunos miembros del NAP y de dichos representantes en la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez, auspiciado por el Departamento de Ingienería Civil y Agrimesura.

Ángel Reyes - NAP

Ángel Reyes, del NAP, expresándose sobre su motivo para favorecer la energía nuclear en Puerto Rico. (c) 2018, Pedro M. Rosario Barbosa (CC-BY 4.0+)

El anfitrión fue Ángel Reyes, operador de planta nuclear y miembro de Exelon, quien sentó el tono de la conversación que se dio en el panel.

Desgraciadamente, el evento se ha discutido muy mal en la prensa. Por razones de tiempo y espacio, solo discutiré las plantas sugeridas para Puerto Rico, el tema que debió haber sido el foco noticiero en Puerto Rico.
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Las alternativas nucleares propuestas

BRWX-300 (General Electric / Hitachi)

Recipiente BWRX-300

Recipiente BWRX-300. Imagen de GE-Hitachi. Reproducido por concepto de uso legítimo (fair use).

El primer presentador del panel fue David Sledzik,  representante de los esfuerzos de General Electric-Hitachi para contruir un SMR llamada BWRX-300. Este es un tipo de reactor nuclear de 300 MWe (Megawatts eléctrico), diseñado para ser costoefectivo, en parte, mediante la simplificación del proceso de generación eléctrica en relación con las plantas convencionales o con otros SMRs. Simultáneamente, está diseñado para la seguridad pasiva, es decir, si ocurriera algún terremoto, maremoto, huracán, o cualquier otra cosa que interrumpa el proceso de generación nuclear, el diseño físico permite que, sin intervención humana, se apague sin mayores incidentes. Es decir, la planta es a prueba de acontecimientos como los de Fukushima o Chernobyl. El proceso de circulación del enfriador (el agua) utilizaría la física: procesos de calentamiento, evaporación, condensación, enfriamiento y fuerza gravitacional. Las cápsulas en las que este proceso se llevará a cabo, estarían sumergidas en una piscina de agua como medida de seguridad adicional y proveería enfriamiento por siete días. Después, si haciera falta más, la piscina volvería a llenarse de agua.  Se planifica que las plantas BWRX-300, comiencen a comercializarse alrededor del año 2030.

De paso, Sledzik añadió que el siguiente paso de esta alianza entre GE y Hitachi será el reactor PRISM, una planta de neutrones rápidos de alta anergía que reciclará desperdicios nucleares.

David Sledzik - GE-Hitachi

David Sledzik de la alianza GE-Hitachi. (c) 2018, Pedro M. Rosario Barbosa (CC-BY 4.0+).

NuScale

El siguiente exponente es José Reyes, una de las mentes detrás del reactor AP1000, pero que, recientemente, ha estado trabajando en la planta nuclear SMR de NuScale y que hemos promovido muchas veces en este blog.

José Reyes de NuScale

Los módulos, que se arman dentro de la piscina de la planta, están hechos para que el refrigerante (el agua) circule utilizando solo las leyes de la física. Durante el proceso de circulación se produce vapor, que empuja las turbinas para producir electricidad. El gas enfriado regresaría al módulo, donde la circulación continúa y se repite. En caso de cualquier accidente, el agua en donde están sumergidos los módulos, hervirá, absorbiendo el 90% del calor. Una vez evaporado, el aire circulante, debido al proceso de convección, continuaría enfriando el módulo indefinidamente. También, el Departamento de Energía ha encontrado, que aun si ocurriera lo que prácticamente es imposible, que haya un accidente nuclear y derretimiento del combustible, el área de desalojo no sería mayor que el de la verja de la misma planta.

NuScale

Representación de una central nuclear modular NuScale (Fuente: NuScale).

José Reyes, de NuScale

José Reyes, de NuScale. (c) 2018, Pedro M. Rosario Barbosa (CC-BY 4.0+).

Según Reyes, el modelo ha sido puesto a prueba numerosas veces hasta el costo de más de $100 millones. De acuerdo con documentos públicos, la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos (NRC) ha aprobado la Fase 1 de la revisión de este diseño y ha reconocido que no necesita respaldo eléctrico para propósitos de seguridad, razón por la que le eximió de ello (p. 20).

Por lo pronto, se proyecta que estas plantas empezarán a comercializarse en el 2025. Se piensa que el primer reactor comenzará a operar en el estado de Utah en el 2026.

eVinci (Westinghouse)

Acto seguido, Abdul Dulloo presentó la propuesta del microreactor de Westinghouse, eVinci. Este tipo de estructura quiere desarrollar una tecnología que no solo sea barata y segura, sino que también es de fácil mantenimiento. Los módulos de este microreactor serían tan pequeños que podrían ser llevados por camión.

eVinci - Westinghouse

Representación de un módulo eVinci, de Westinghouse, siendo llevado por un camión. Imagen creada por Westinghouse, reproducida por concepto de uso legítimo.

Abdul Dulloo, de Westinghouse

Abdul Dulloo, de la compañía Westinghouse, con un dicho del pelotero boricua, Roberto Clemente como fuente de inspiración para un mejor futuro. (c) 2018, Pedro M. Rosario Barbosa (CC-BY 4.0+)

Abdul Dulloo, Westinghouse

Abdul Dulloo, de la compañía Westinghouse, con un dicho del pelotero boricua, Roberto Clemente como fuente de inspiración para un mejor futuro. (c) 2018, Pedro M. Rosario Barbosa (CC-BY 4.0+)

Según Dulloo, el área donde se colocarían estos módulos sería de 0.06 acres, por lo que ocuparía un área de terreno significativamente menor que la de una planta Generación II convencional. El número de módulos de este microreactor sería menor o mayor, dependiendo de las necesidades de los clientes que utilicen esa fuente de energía. Por ahora, se planifica demostrar que serían manufacturados para el 2019 y se piensa que, para el 2024, ya estaría disponible para el mercado.

Además, como medida de seguridad, debido a su construcción y su refrigerante, la planta utiliza una característica exitosa que se incorporará a la exploración del espacio, por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA). Es lo que se conoce en inglés como negative temperature reactivity feedback coefficient. Si ocurriera algún alza de temperatura inesperada, el diseño permite que el proceso reactivo se reduzca, lo que causaría que se enfríe, mientras que si se enfría, subiría la temperatura. De esa manera, el proceso nuclear se mantendría nivelado, evitando algún desastre nuclear de algún tipo. Esto haría un accidente nuclear, tipo Fukushima o Chernobyl, virtualmente inexistente.

Xe-100 (X-energy)

Finalmente, de todos los representantes de manufactureros de energía nuclear, habló Jeffrey Harper, de X-energy, con su propuesta del reactor Xe-100.

Jeffrey Harper de X-energy

Jeffrey Haper de X-energy, presentando el reactor Xe-100. (c) 2018, Pedro M. Rosario Barbosa (CC-BY 4.0+).

Tecnología TRISO utilizada por una planta Xe-100.

Tecnología TRISO utilizada por una planta Xe-100. Imagen de X-energy, reproducida por concepto de uso legítimo (fair use).

Estos reactores utilizan una tecnología novel de combustible en forma esférica, conocida como “combustible tristructural-isotrópico” (TRISO). Estas son partículas de 0.5 mm de diámetro, cuyo centro contiene el uranio y está cubierto con varias capas de carbono y cerámica. Estas se colocan en una esfera de grafito, cada una contiene cerca de 18,000 partículas TRISO. Un reactor nuclear modular, tendría cerca de 215,000 esferas de ese tipo, cuyo diámetro sería 60 mm. Al comenzar la reacción nuclear, se calentarían estas esferas lo suficiente como para expandir el gas de helio, que, a su vez, empujarían las turbinas. Debido a que este elemento es un gas noble, no reacciona con ninguna de las esferas.

Esto tiene varias ventajas. Una de ellas es que hace el proceso de formar electricidad, uno muy seguro. Las capas de cerámica y carbono impiden que se exponga el combustible. Por otro lado, de esto fallar, el grafito de la esfera absorbería la radiactividad sin que ocurra nada. Si este fallara también, el recipiente del reactor puede aguantar hasta una temperatura de 1,600⁰C. Este es otro ejemplo de medidas redundantes.

La otra ventaja de Xe-100 es que no tendría que apagarse para cambiar su combustible, lo que haría la producción de energía mucho más eficiente durante sus operaciones. Aun cuando esté encendido el reactor, se podrían remover o colocar cuantas esferas sean necesarias para suplementar o disponer del combustible. Esto podría energizar a 20,000 hogares en Puerto Rico.

Propósito de la exposición

La exposición estuvo motivada, no solo en ánimo de mostrar a los puertorriqueños las nuevas tecnologías de energía nuclear, sino también de la realización de un estudio de viabilidad. Este ha sido el propósito del NAP, motivado por su fundamental dependencia en las fuentes fósiles, su preocupación suscietada por las cenizas de carbón en Peñuelas y la urgencia de lidiar con el asunto del cambio climático.

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En la presentación, Donald R. Hoffman, presidente ejecutivo de la Excel Services Corporation y expresidente de la United States Energy Association, tomó la batuta de la conversación al respecto. Mostró al público cuan complejo y riguroso es el proceso para permitir la construcción y licenciar una planta nuclear. Esta debe cumplir con parámetros de regulación estatal, federal e internacional. Él le proveería los documentos cibernéticamente para hacer disponible al público el listado de todos los requisitos a considerar para la construcción de alguna de estas plantas. Pronto proveeremos el documento en este blog.

Donald R. Hoffman - Excel Services Corporation

Donald R. Hoffman de la Excel Services Corporation. (c) 2018, Pedro M. Rosario Barbosa (CC-BY 4.0+).

Aquí están las presentaciones de la actividad, incluyendo las que no han sido mencionadas en esta entrada.
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Reacción de la prensa y de un legislador

El trato de la prensa a esta actividad y la visita de inversores al alcalde de San Sebastián ha sido muy pobre. Se circuló por las redes sociales el escrito de opinión del Prof. Lionel Orama Exclusa, publicado el año pasado. Con el respeto que se merece el académico, pero, tal vez, por la incompletud de las noticias de la prensa, los que promovieron este escrito en las redes no saben que ninguna de sus críticas aplica a estas nuevas tecnologías: ni el alza de costos de construcción, ni los problemas de seguridad ni el del problema de los desperdicios. Como bien se sabe, los restos del combustible nuclear, tras ser enfriados, son diminutos. Con las tecnologías actuales, hasta se volverían reciclables.

El caso más triste es el de Claridad. En su primera plana aparece una imagen de una planta nuclear convencional con el titular “¡No rotundo a la energía nuclear!”, igual apareció en su portal cibernético. Cualquier reportaje con un mínimo de ánimo de investigación (aunque fuera en contra de la idea), hubiera llevado a la reportera a percatarse de que nada de lo que se afirma en el artículo es correcto. Al menos menciona las compañías que estaban promoviendo su tecnología en Puerto Rico, pero en ningún momento se preocupa por familiarizarse con las propuestas. Se entrevista a Juan Rosario y a Agustín Irizarry para su opinión, algo perfectamente legítimo, pero nunca se entrevistan a los jóvenes ingenieros del NAP. ¿Se familiarizaron los dos entrevistados con las propuestas específicas de estas compañías? Del reportaje, no se desprende claramente que lo estuvieran.

En otro artículo del periódico, titulado “En Puerto Rico los reactores nucleares tienen historia“, allí se afirma que la industria nuclear de Estados Unidos está a punto de un colapso. Esto es parcialmente correcto, pero ignora la expansión de la energía nuclear en lugares que no son Estados Unidos. Por ejemplo, Westinghouse/Toshiba, ya ha logrado que se establezcieran y abrieran en China varias centrales nucleares AP1000, que se fabrican en módulos y se arman en el lugar, con un sistema de seguridad pasiva. NuScale, ya establecerá una planta en un municipio en Utah y se espera que varias en Canadá, donde se está incentivando la energía nuclear. Países como China, India, Rusia, Finlandia, entre otros (incluyendo a Japón) tienen programas de expansión de energía nuclear, debido a que las renovables no son suficientes para generar toda la electricidad que necesitan. La industria nuclear no va a perecer, pero sí es alarmante la dificultad que tienen para expandirse en los Estados Unidos, ya que va a quedarse rezagado al respecto en relación con otras potencias mundiales.

También Claridad debería saber, que la experiencia de la planta BONUS en Rincón es también ajena a las tecnologías propuestas. Los diseños de todas estas plantas son radicalmente distintas a las de  BONUS, sin pasar inadvertido que ese proyecto de producción nuclear era uno de naturaleza puramente experimental, las plantas propuestas ahora, no.  Además, afirma el artículo de Claridad:

Los otros investigadores advierten además de que el auge de la industria de esquisto estadounidense —muy contaminante— podría llevar a que un número nada desdeñable de centrales nucleares eche el cierre en los próximos años. Explican que el País está en una encrucijada: o abandona por completo la energía nuclear o adopta la próxima generación de reactores modulares pequeños, más eficientes y de coste notablemente inferior.

Y le pregunto a Claridad, ¿cuáles tipos de reactores se propusieron para Puerto Rico en la actividad de la UPR Mayagüez? Pues, esos mismos que describe como “reactores modulares pequeños, más eficientes y de coste notablemente inferior”.

Rep. Denis Márquez - PIP

Rep. Denis Márquez, del Partido Independentista Puertorriqueño

No obstante el hecho de que esta mejora tecnológica es lo que se propone para nuestro Archipiélago, el Representante del Partido Independentista Puertorriqueño (PIP), Denis Márquez, que es un excelente legislador, cometió el grave error de radicar un proyecto de ley (P. de la C. 1878) para prohibir fuentes nucleares en Puerto Rico, bajo el argumento que establecer alguno en Puerto Rico, sería un crimen ambiental. Esto se afirma, a pesar de que el legislador no se tomó un mínimo de molestia de investigar el tipo de plantas propuestas. Esperamos que esta legislación pueda ser un momento oportuno para discutir el tema, pero una prohibición total junto al compromiso a la fantasía de fuentes 100% renovables, no es una manera sensata de manejar un problema serio como el de las fuentes energéticas.

También es decepcionante la reacción de José Ortiz, de yacer completamente su decisión en el “sentido de seguridad” del pueblo, sin ni tan siquiera considerar algún programa coordinado de educación para conocer estas tecnologías.

Contrastando con la actitud del portavoz del PIP, la buena noticia es que el del Partido Nuevo Progresista (PNP) en la Cámara de Representantes, Gabriel Rodríguez, radicó una resolución para un estudio de la viabilidad de la energía nuclear (R. de la C. 1189).  También, la Lcda. Alexandra Lúgaro entrevistó a varios de los integrantes del NAP, aunque el tiempo que se les otorgó fue, en mi opinión, muy poco, para hablar de los distintos diseños de las plantas.

Para reflexionar

Energía nuclear para Puerto Rico

Energía nuclear para Puerto Rico. Gráfica hecha por Pedro M. Rosario Barbosa. Liberada al dominio público (CC0).

Como siempre, hemos expuesto aquello que la prensa no ha querido publicar, sea por dejadez, sea por falta de tiempo o por compromisos ideológicos. Espero que esta entrada se convierta, en el futuro, un referente para aquellos que quierar explorar más el tipo de alternativas nucleares que se propusieron para Puerto Rico.

Mientras en Puerto Rico se está forjando un rechazo a la energía nuclear, lo siguiente ocurre en el mundo …

  • El grupo de actitud antinuclear, el Union for Concerned Scientists, publicó un informe en el que expresaba su seria preocupación por el cierre de plantas nucleares, que ha agravado el problema del incremento de gases de invernadero y ha causado un aumento considerable en el consumo de combustibles fósiles.
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  • En la revista cibernética, Energy Post, especializada en asuntos concernientes al asunto de la energía en Europa, se hizo un diagnóstico del estatus del Energiewende alemán y su efectividad a la hora de reducir la emisión de dióxido de carbono al medio ambiente usando renovables. En su artículo, se nos muestra esta gráfica, que ilustra la enorme inversión en renovables como la energía solar y eólica por parte de Alemania, pero que apenas reducido significativamente su emisión de gases de invernadero desde antes del año del desastre de Fukushima (2011) hasta el presente.
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    Relación entre el aumento de molinos de viento y placas solares en relación con las emisiones de CO2.

    Relación entre el aumento de molinos de viento y placas solares en relación con las emisiones de CO2. Gráfica original de Shalk Cloete, en Energy Post. Reproducida bajo el concepto de uso legítimo (fair use).

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  • Japón no puede lidiar con su consumo de energía, a pesar de su inversión de renovables, por lo que, paulatinamente, está regresando a la energía nuclear, para no tener que continuar quemando combustibles fósiles.
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  • La revista de divulgación científica, Scientific American, se publicó un muy importante artículo, en el que se abogaba por una innovación de la energía nuclear, específicamente con la esperanzas centradas en TerraPower.
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  • El portal ambientalista Sandbag publicó un modelo de alta resolución que representa visualmente la manera en que las plantas de carbón se han estado emitiendo en Europa y cuáles han sido los efectos en la población. El modelo en cuestión calcula que en el año 2016, hubo 1,880 muertes prematuras, 30,000 casos de días de síntomas de asma entre niños, 690 casos de bronquitis entre adultos, 1,320 hospitalizaciones por problemas respiratorios, 500,000 días perdidos por razones de salud y cerca de €5.4 mil millones de costos en salud.

    En su análisis, encontramos la siguiente aserción de Dave Jones, autor del informe:

Four of the ten most toxic companies have their main coal plants in Germany: RWE, EPH, Uniperand Steag. This is no coincidence: Germany burns more coal than any other country in Europe, and has done little to reduce air pollution from its coal plants in the last decade. Three of the ‘toxic ten’ are in Poland: PGE, ENEA and ZE PAK. The final three are: ČEZ in the Czech Republic, Endesa in Spain, and Bulgarian Energy Holding in Bulgaria.

The two worst companies are Germany’s RWE and EPH. They burn more coal than anyone else, they burn it in highly populated regions, and they burn lignite – the dirtiest coal.

These results underline the urgency with which governments like Germany’s must treat this issue, and phase-out coal as quickly as possible. We have an air pollution crisis, and human health must be prioritised.

A pesar de lo ya presentado, parece que Puerto Rico está condenado a dos cosas: a los intereses de la industria de gas, promovidos en Estados Unidos y la fantasía de 100% renovable para Puerto Rico, es decir, el curso de acción que decidió tomar Alemania, muy a pesar de su evidente fracaso.

Por eso y más, tenemos que considerar la energía nuclear muy seriamente. En fin, hasta algunos comediantes europeos nos invitan a pensarlo muy bien.

 

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