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México: la extensión de la vida útil de una planta nuclear. ¿Una mejor alternativa?

 

Por Milton Méndez

Ser o no ser

 

El envejecimiento se define como una degradación continua del material debido a las condiciones del servicio, incluidas la operación normal y las condiciones transitorias. En otras palabras, es una experiencia común que durante largos periodos de tiempo, hay un cambio gradual en las propiedades de los materiales. Incluso, los desarrollos más avanzados y de vanguardia, como las tecnologías nucleares y las instalaciones de centrales nucleares más imponentes, son susceptibles al envejecimiento. Estos cambios pueden afectar la capacidad de los componentes, sistemas o estructuras diseñados para realizar su función requerida. No todos los cambios son perjudiciales, pero se observa comúnmente que los procesos de envejecimiento normalmente implican una reducción gradual en la capacidad de rendimiento. Todos los materiales en una planta de energía nuclear pueden sufrir envejecimiento y pueden perder parcial o totalmente su función diseñada.

 

En los próximos años, el sector energético mexicano tendrá que decidir sobre el destino de la  única central nuclear de México -la central de Laguna Verde-. El primer reactor está actualmente autorizado para operar hasta 2029, mientras que el segundo hasta 2034, lo que significa que es solo cuestión de tiempo que surja la necesidad de definir la mejor forma de manejar estos dos reactores. Normalmente, dicha decisión debe tomarse al menos cinco años antes de la caducidad de la licencia. Así que cuáles son las opciones. De hecho, hay dos.

 

La  solución obvia puede ser desmantelar la planta y construir una nueva instalación para reemplazar la anterior. Sin embargo, el desmantelamiento es un proceso administrativo y técnico muy complicado. También consume tiempo y recursos, ya que implica diferentes desafíos técnicos, económicos y sociales. El desmantelamiento incluye la demolición progresiva de las instalaciones y la limpieza de los materiales radiactivos que deben manejarse con extremo cuidado; aunque existe una solución alternativa que es la extensión de la vida útil de la central nuclear y la renovación de la licencia, y tales tecnologías ya existen.

 

Gestión de la vida útil

 

Así como los humanos intentan posponer el envejecimiento y al mismo tiempo mantener su nivel de calidad de vida normal y usan diferentes procedimientos de diagnóstico y métodos de tratamiento, la gestión de la vida útil de la central nuclear prolonga su plazo de funcionamiento. Para llevar a cabo un procedimiento de extensión de vida, se realizan diferentes tipos de exámenes de equipos y el programa puede incluir la modernización y/o reemplazo del equipo, la renovación de la infraestructura y el área circundante, incluidas las rutas de seguridad, capacitación del personal y otras opciones, dependiendo de la condición de la planta y las necesidades futuras. Posteriormente, la licencia puede ser renovada.

 

La cuestión de extensión de la vida útil de centrales nucleares es de crucial importancia, y en general se considera que es la dirección correcta, puesto que se basa principalmente en los aspectos económicos y la relación coste-eficacia. Sin embargo, es importante saber que los problemas de seguridad nunca se eliminan de la agenda y son el foco principal del mantenimiento de la central nuclear.

 

Entre los principales objetivos de la extensión de la vida útil de la central nuclear, no sólo se encuentra la extensión de la vida útil de las unidades de energía que han llegado al final del ciclo de servicio designado, que generalmente es de aproximadamente 30 a 40 años; sino también ,incluye asegurar la operación sostenible de las unidades de energía nuclear existentes de acuerdo con los requisitos y regulaciones que hay en el campo de la energía nuclear, al tiempo que aumenta la producción de energía en las unidades de energía existentes, así como su confiabilidad y rentabilidad.

 

El periodo de tiempo económicamente justificado para la extensión de la vida útil de las unidades de energía de la central nuclear es de 15 a 30 años, que son muchos años de generación constante, confiable, predecible y asequible de energía para el desarrollo económico sostenible del país. El tiempo exacto está determinado por factores técnicos y económicos en cada caso específico. La obtención de una licencia para el funcionamiento de la unidad de potencia durante un periodo adicional de operación es un proceso largo y arduo que requiere una justificación completa de la seguridad de la unidad de potencia en los órganos de supervisión, de acuerdo con la base de normas y reglas en el campo de la uso de energía atómica. Los términos de la licencia aseguran un monitoreo constante del estado de la unidad de potencia y la eliminación de los defectos operacionales.

 

Laguna Verde va por buen camino

 

En el caso de Laguna Verde, el hecho más importante es que ya existe la base para el programa de extensión de vida y, por lo tanto, es más fácil hacer los ajustes necesarios y todos los procedimientos de renovación de una manera económicamente eficiente. De hecho, el trabajo de modernización de las unidades existentes ha estado en marcha durante los últimos años, y ha sido significativo y fundamental para la central nuclear de Laguna Verde. Los programas de análisis e inspección de susceptibilidad han cubierto prácticamente todos los equipos para la segunda unidad. En cuanto a la primera unidad, elementos como la cubierta del núcleo, las bombas de chorro, el núcleo de pulverización, el acoplamiento LPCI, la placa de soporte de la cubierta, la guía superior, la placa de núcleo, carcasa CRD, las tapas de registro y los accesorios soldados de la vaso interno han sido sometidos al análisis. En 2013, se llevó a cabo el proyecto de modernización de Laguna Verde, e incluyó el reemplazo de todos los equipos de los grupos 1 y 2 por otros de última generación, lo que permitió que la central operara al 120 por ciento de su capacidad alcanzando 1.640 megavatios.

 

Dado que México ha optado por la rentabilidad, aumentando la potencia de la central nuclear mientras se reduce la generación de desechos y el tamaño del equipo real, ha realizado una cantidad considerable de exámenes y cambios; la renovación de la licencia será el último paso cuando finalmente sea el momento correcto. Como éste es el primer precedente para nuestra nación, podría ser una buena idea buscar referencias internacionales exitosas.

 

Una práctica internacional

 

La extensión de la vida útil de las unidades de potencia existentes es una práctica mundial y ya se ha llevado a cabo en países como Francia, Japón, Estados Unidos, Rusia u otros. En particular, el trabajo exitoso en la prolongación de la vida operativa de sus unidades de energía existentes ha estado en curso en Rusia desde 1998. El año pasado, en octubre de 2016, por primera vez en la historia los científicos atómicos rusos completaron el trabajo sobre la justificación de la extensión de la vida de una unidad de potencia de una estación extranjera -unidad 5 de la central nuclear búlgara "Kozloduy"-, llevado a cabo por la Corporación Estatal rusa de Energía Nuclear de Rosatom, adquiriendo así experiencia con las tecnologías y requisitos internacionales.

 

Podría decirse que la prolongación del ciclo de vida de las unidades de energía de las centrales nucleares en funcionamiento es una de las tareas urgentes en la etapa actual del desarrollo de la industria nuclear, y la dirección más efectiva de invertir recursos financieros para mantener las capacidades generadoras y mejorar la seguridad operacional de las plantas nucleares. Como tal, esta práctica definitivamente debe considerarse para la mejora de la estabilidad del sistema energético de la nación.