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jueves, abril 22, 2021

El oportunismo catastrofista en el debate sobre la energía nuclear

Si usted todavía piensa que una central nuclear es un sitio que tiene dos gigantescas toberas que exhalan vapor radioactivo mientras unos operarios son como Homer Simpson y manejan una sustancia verde brillante que suena como el hipnosapo mientras comen donuts entonces le recomendaría que leyera antes de seguir estos dos artículos de Yuri: Así funciona una central nuclear, Nov 2010; y Los mitos de Chernóbyl, May 2010.

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Y es que no será por falta de información. El terremoto de magnitud 8.9 registrado el pasado 11 de marzo frente a las costas de Sendai en Japón ha provocado cierto oportunismo en el debate sobre la energía debido a que los daños provocados por el tsunami subsiguiente al seísmo han puesto en graves problemas a las centrales nucleares de Fukushima cuyos sistemas de refrigeración se han visto seriamente afectados y los ingenieros nucleares japoneses llevan muchas horas devanándose los sesos para evitar cualquier tipo de problema relacionado con la energía nuclear.

En esta vorágine de información cruda en la que vivimos inmersos corre el peligro de que seamos cebados con la información al igual que lo es un pato para que su hígado dé un buen paté. Pero como nuestro destino no es el mismo que el del ánade a veces hay que retirar la boca de ese torrente incesante de información y pararse a tamizarla un poco, no sea que en medio de todo eso nos veamos arrastrados por una especie de pánico colectivo.

Entre tanto, he podido observar como algunos oportunistas han visto la ocasión que ni pintada para decir ¡eh, mirad qué malvada es la energía nuclear! ¡van a morir todos por vuestra culpa! Y en el otro lado del ring he visto también a gente defenderla. Como decía en el párrafo anterior, en medio del torrente de información uno puede acabar muy mal. Y, sinceramente, no creo que ni unos ni otros deban aprovechar esta catástrofe para utilizar este suceso para bien o para mal. En realidad, este debate son dos: la seguridad por un lado y la dependencia energética por otro.

La energía nuclear debe ser respetada desde el conocimiento y no temida desde la ignorancia. Eso al menos si quieremos tener una opinión en el debate energético. Porque de lo contrario, caeremos en el sensacionalismo catastrofista y sinceramente, algunos estamos francamente aburridos. Seguramente no veáis a nadie aprovechar las explosiones de gas natural o de petroquímicas para criticar la dependencia del petróleo o del gas, y sin embargo ahí están. Pero la nuclear tiene un cierto regustillo para meterse en un debate magufo de épicas proporciones.

Y como el debate está ahí, resumiré mi opinión en este párrafo. Yo estoy muy a favor de las energías renovables y estoy cada vez más convencido de que debemos volcar muchos esfuerzos en ese camino e intentar reducir las demás aportaciones energéticas en la medida en que sea posible. Pero no por ello debemos dejar tirada en la cuneta a la energía nuclear. Sí, hay que evitar la dependencia con combustibles que se acaban, pero entre tanto no podemos perder la cabeza. Y me atrevería a decir que alguien que tenga conciencia ecológica debería apostar antes por tener centrales nucleares que por centrales térmicas o de combustibles fósiles. Porque sí, es cierto que la nuclear tiene riesgos y que el residuo radioactivo es un problema porque genera una mierda brillante que hay que esconder muy bien, pero señores, no olvidemos que esas centrales térmicas están emitiendo a la atmósfera millones de toneladas de basura que atenta directamente contra nuestra salud. Mientras que en el caso de una nuclear el riesgo es factible, pero no es un daño seguro y constante. Ahora me gustaría examinar un poco el caso de los reactores japoneses, aunque debo decir que es pronto para emitir un juicio rotundo.

Cada vez que hablamos de energía nuclear y accidentes se nos mete en la cabeza Chernóbyl y Three Mile Island, porque fueron los más graves y representativos de la triste historia de los accidentes nucleares. Si habéis sido obedientes, y sé que sí, habréis leído ya en el blog de mi estimado Yuri y conoceréis lo que pasó en Chernóbyl. En cualquier caso, me gustaría que consideráramos algunas diferencias en cuanto a diseño que son bastante notables.

El reactor 4 de Chernóbyl era un RBMK. El agente moderador de estos reactores son barras de grafito. Recordemos que el moderador es un elemento que se encarga de absorber neutrones para controlar en todo momento la reacción de fisión, y para añadir más seguridad se dispone de un control de emergencia que absorben muchísimos neutrones. Suele ser Cadmio o Boro y puede introducirse tanto en el reactor en forma de barras o bien son liberadas disueltas en el circuito de refrigeración.

En el siguiente gráfico que he extraído de Nuclear Regulatory Agency de Bulgaria se entiende un poco mejor:

En estos reactores se utiliza agua ligera como refrigerante y su combustible era uranio poco enriquecido en el que se introducen barras de grafito para moderar la reacción. El bombeo lleva al agua a fluir por las tuberías atravesando las distintas secciones del reactor hasta que se calienta y comienza a hervir. La mezcla de agua y vapor recalentados alcanza hasta los 290ºC. A partir de ahí se separa el agua líquida del vapor en un intercambiador y de ahí se lleva a la turbina donde se va a generar la eletricidad. Entonces, el agua líquida que ya está fría vuelve a ser enviada al interior.

Es posible alimentar de combustible a estos reactores mientras están funcionando, lo cual aumentaba la disponibilidad. Además, al utilizar grafito como moderador se puede emplear combustible que no es apto para moderadores convencionales moderados por agua. Pero este diseño tiene también inconvenientes.

Uno de los problemas de este diseño es que  cuanta más agua hay en ebullición menor enfriamiento y menor absorción de neutrones sin llegar a reducir la reacción de fisión. El problema de esto es que el agua ayuda a la reacción nuclear al ser extraída, porque si bien el agua tiene facilidad para absorber neutrones y puede ser moderadora, precisamente al evaporarse disminuye la cantidad en el reactor y por tanto paradójicamente ayuda a la fisión. Este problema se conoce como “coeficiente nulo positivo” y es debido a que el agua normal en pequeñas cantidades favorece la reacción en lugar de moderar, como ocurre en otros reactores que sí son moderados por agua. La legislación en EEUU prohibe reactores cuyo coeficiente nulo sea positivo.

Mientras que funcionara el sistema de refrigeramiento todo iba bien, porque además en estos reactores era posible desconectarlos manualmente y mientras funcionara, no se podría producir el problema del coeficiente nulo positivo, que al final ocurrió en Chernóbyl.

La prueba llevada a cabo en el reactor 4 de Chernóbyl quería evaluar la estabilidad de la reacción y se llevaba al reactor a niveles mínimos para comprobar que la seguridad funcionaría y se controlaría la situación de forma automática. Así que desconectaron estos sistemas y extrajeron el material de control, que eran barras de boro, para poder reactivar de nuevo la reacción una vez parado el reactor. Después de parado, se puede desconectar el sistema de refrigeración. Y eso hicieron. El problema es que en lugar de estar parado totalmente, el reactor comenzó a funcionar de forma descontrolada y a aumentar la producción de energía.

Creyendo entonces que el boro era la solución los operarios pulsaron el sistema de emergencia para introducir las barras de boro en el interior del núcleo que ya tenía un coeficiente nulo positivo. El problema era que hacer esto súbitamente producía un alto riesgo de explosión, cosa que ellos no sabían, pero hicieron. Y tras producirse una primera explosión la presión se elevó de tal manera que acabó saltando por los aires. Tenéis más información de esto en Chernóbyl Case Study.

La principal diferencia entre los reactores RBMK y la mayoría de los reactores modernos es la carencia de los reactores RBMK de enormes estructuras de acero y hormigón como barrera de contención final ante emisiones de radiación. La efectividad de este diseño de los reactores americanos fue demostrada en el accidente del reactor 2 de Three Mile Island en 1979 (7 años antes que Chernóbyl) donde la radiación quedó en el interior del edificio de contención, pese a que gran parte del combustible llegó a fundirse. En el accidente de Chernóbyl, el reactor 4 no aguantó la fuerza del accidente.

En los reactores RBMK los sistemas de mitigación de accidentes eran limitados y poco efectivos. Las reacciones nucleares eran más rápidas y menos estables cuando se reducía el refrigerante (el coeficiente nulo positivo del que ya hemos hablado). Los ingenieros soviéticos sugirieron mitigar esto con las barras de control y otras medidas mientras que las centrales moderadas por agua se detienen automáticamente si se pierde el refrigerante.

En Fukushima hay un total de 6 reactores de agua ligera (BWR). Estos reactores emplean un circuito en el cual el agua hierve produciendo vapor al entrar en contacto con el combustible nuclear, discurre por los separadores y unos secadores que mejoran la calidad del vapor que es inyectado en la turbina para luego, ser condensado y volver de nuevo al interior del núcleo.

Más diferencias. Mientras que en los RBMK el combustible era dispuesto en tubos a presión individuales, los de agua ligera tienen una vasija que contiene todos. En los RBMK esto era deseable para poder extraer y cargar las barras de combustible de forma separada y poder hacerlo sin detener el reactor. Esto era estupendo para poder extraer plutonio para hacer armamento nuclear sin tener que detener la producción eléctrica. Los de agua ligera deben pararse para recargarlos de combustible por lo que tener una gran cantidad de combustible para tener que pararlo cada mucho tiempo es más económico.

En estos reactores el agua actúa además de refrigerante, como moderador por la capacidad de reducir la reacción absorbiendo neutrones. Si la refrigeración se detiene, el agua detiene la reacción, cosa que no ocurre en los RBMK. Además, el grafito que modera los RBMK es inflamable a altas temperaturas y murió mucha gente sofocando los incendios causados por la explosión en Chernóbyl. Los reactores de agua ligera tienen además muros de contención mucho más grandes que evita, como ocurrió en Three Mile Island, que la radiación escape al exterior.

El resumen más completo de la situación de estas centrales lo podéis encontrar en El terremoto en Japón y sus centrales nucleares, Mar 2011, Manuel Fernandez Ordoñez.

Hasta ahora, la podemos extraer las siguientes conclusiones de todo esto:

1) Las centrales nucleares modernas no tienen nada que ver con las antiguas. Hoy conocemos mucho más sobre seguridad nuclear y los reactores son más seguros que nunca.

2) Ante el mayor terremoto de la historia de Japón las centrales nucleares de Japón que lo han sufrido se han detenido de forma segura y automática y las que no, han seguido operando con normalidad.

3) Los problemas causados en Fukushima, siendo muy graves y alcanzando un 4 de 7 en la Escala Internacional de Accidentes Nucleares siendo el más grave desde Chernóbyl no ha conllevado pérdida de vidas humanas ni, por el momento, contaminación radioactiva alguna.

Y como reflexión final personal, decir que está muy bien el debate de la energía y que es necesario, que como decía al principio hay que afrontar este tema desde el respeto y el conocimiento porque es la única manera de sacar algo fructífero y que conlleve el menor riesgo posible. Pero que quizás no es el momento, porque ahora mismo parece que los ojos están sobre esa central nuclear y si me disculpan, ha habido un inmenso terremoto y tsunami, hay miles de desaparecidos y miles de víctimas mortales y por el momento parece que el pánico se ha desatado alrededor de esta central nuclear.

Como decía al principio no me considero defensor de la energía nuclear de fisión aunque sí creo que sea necesaria por ahora. Sin embargo he llegado a leer auténticas barbaridades proferidas contra los defensores de la nuclear, mucho más exaltadas que las habituales, y sin embargo cuando ocurrió el vertido de petróleo de PP en el Golfo de México no escuché a nadie acusar poco menos que de criminales a los defensores del petróleo. Ni tampoco cuando el 11-S escuché a nadie culpar a los fanáticos de los aviones. Por favor, pongamos los pies en el suelo en una llamada a la sensatez y que por mucho que se empeñen en hacernos tragar información intentemos que no nos salpique y tengamos que vomitarla por intoxicarnos con ella.

Esperemos que todo este incidente quede en un susto, fruto -el miedo- en gran medida del exceso de información y de la inmediatez de la misma, y que se demuestre que los ingenieros nucleares no son un gordo amarillo que no sabe cual botón pulsar.

Por último recomendaros este artículo, más breve pero que va más al grano, de José Cervera en RTVE: ¿Qué ha ocurrido en la central nuclear de Fukushima?

Y también agradecer a mis compañeros de Amazings.es por sus aportaciones y comentarios.

Actualización:

Edito para añadir las notas de prensa de TEPCO la empresa operadora de las centrales de Fukushima DainiDaiichi.

Sobre el autor.

Mi nombre es Miguel Rodríguez Lago y naci en Vigo en 1984. Soy licenciado en Físicas por la Universidad de Córdoba (2002-2007) y en la actualidad trabajo en el sector de las TI.

Llevo en Internet desde 1996 y en la divulgación científica desde 1998. También me ha interesado mucho el mundo de la informática y desde pronto empecé a abrir distintos sitios web para promover la divulgación de la ciencia y la defensa del escepticismo.

Sitio: http://www.migui.com/

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