El nuevo barco atómico ruso (y lo que implica para nuestro CAREM)

El Akademik Lomonósov impresiona por su porte y por lo que tecnológicamente significa. Es una barcaza de 144 metros de eslora, 43 metros de altura y 21.500 toneladas de desplazamiento. En su interior hay dos reactores nucleares que lo convierten en la única central nuclear flotante del mundo, pero no fue la primera ni probablemente será la última.

En Pevek, el puerto de la península de Chukotka en el Lejano Oriente ruso donde lo anclaron para dar energía, se convertirá en hogar de los 342 tripulantes que en los distintos turnos se ocuparán de mantenerlo en funcionamiento. Los reactores que lleva a bordo son de 35 MW cada uno y pueden proveer de electricidad a una ciudad de 100.000 personas, lo que excede en mucho a las necesidades de la pequeña Pevek, que tiene menos de 5000 habitantes. Por eso, la energía de esta central servirá fundamentalmente para desarrollar económicamente toda la región de la península Chukokta, la más remota de Rusia. Frente al Estrecho de Behring, la península tiene frente marítimo hacia el Oceáno Ártico por el Norte, y hacia el Pacífico por el Sur.

En la recorrida por el Akademic Lomonósov, cuando estaba anclado en Múrmansk, la ciudad más grande dentro del Circulo Polar Ártico, a los periodistas invitados se nos mostró no sólo las áreas técnicas sino también el departamento del capitán, la canchita de basket y la futura pileta de natación. Ésta tiene una foto enorme de una playa con palmeras (lo que generó sonrisas entre los visitantes, habida cuenta del destino del barco).

Dimitri Alekseenko, subjefe del directorio de la firma Rosatom para la construcción y operación de la central nuclear flotante, contó que llevó 10 años construirla, pero que las próximas se terminarán en cinco. No quiere hablar de costos hasta que los reactores se conecten a la red y comience la operación comercial.

En el Ártico y el norte de Siberia, con la escasa ventana de tiempo que dejan las temperaturas extremas para construcción terrestre convencional, toda obra es un desafío. Por eso, este desarrollo de reactores emplazados en un barco resuelve la necesidad de dar electricidad a poblaciones remotas y el costo de la primera unidad no es determinante. Todo prototipo de planta es mucho más caro que esa planta construida en serie.

El Akademik Lomonósov no es una novedad total. Estados Unidos tuvo una central nucleoeléctrica emplazada en un carguero: dio electricidad al Canal de Panamá entre 1968 y 1975. Eran otras épocas: los cuestionamientos de los grupos antinucleares occidentales fueron menores que los que hoy enfrenta este desarrollo tecnológico ruso.

Alekseenko detalló las medidas de seguridad contempladas en el diseño. Una de ellas es que la nave -en realidad una barcaza- no es autopropulsada por sus reactores, sino remolcada en todos sus desplazamientos. No se entiende bien por qué esto añade seguridad: el remolque en medio de tormentas es más azaroso que la autopropulsión. Además, la unidad está diseñada para soportar desde vientos de 200 kilómetros por hora hasta olas de 7 metros de altura.

Para la construcción se optó por un enfoque conservador, con materiales conocidos y probados tanto por los astilleros rusos como por la industria nuclear internacional. Efectivamente, los dos reactores de 35 MW responden al diseño PWR (Pressured Water Reactors), centrales de agua liviana presurizada, que salvo por el tamaño y la potencia, son conceptualmente idénticas a las que componen la mayor parte del parque nucleoeléctrico terrestre mundial, y también a las unidades de propulsión de las unidades de propulsión nuclear de las flotas militares y submarinas. Es un diseño de Westinghouse que, con muchas mejoras, viene manteniéndose desde principios de los ’50.

La vida útil del Akademik Lomonósov se prevé en 35-40 años, con mantenimientos cada 12 y recarga de combustible cada tres. Como Rosatom tiene en miras la exportación de este diseño, el combustible que usa está enriquecido a menos del 20%, específicamente, al 14,6%. En realidad, se trata de una cifra bastante alta para centrales nucleoeléctricas (cuyo combustible normalmente está enriquecido a entre el 1,8% y el 4%.). Está un poco debajo del enriquecimiento considerado tope (19,7%) para reactores de investigación, irradiación de materiales y fabricación de radioisótopos médicos e industriales.

Con este combustible, Rosatom, por razones de diseño naval, trató de ganar dos pájaros de un tiro: por un lado, redujo el tamaño de las piezas más pesadas y voluminosas de las dos PWR: los recipientes de presión que encierran los núcleos de cada unidad. Por otra parte, logró alargar el tiempo de recarga de combustible a 3 años.

Escenarios energéticos
La central flotante aparece en un momento en que el panorama global del sector nuclear vuelve a ser promisorio. La energía nuclear está recuperando su protagonismo, debido al agravamiento, hoy incontestable, del calentamiento global y a la necesidad urgente de reemplazar combustibles fósiles.

Según la Agencia Internacional de Energía, dependiente de las Naciones Unidas, la nuclear es la segunda fuente de generación de electricidad sin emisión de CO2 detrás de la hidroeléctrica. El mapa es cambiante, porque China está ampliando su base nuclear (ya tiene 48 reactores) y va a superar la capacidad de generación de Estados Unidos y la Unión Europea en los próximos años. La India está construyendo nuevas centrales, de mayor potencia que la de su flota de 22, y quiere llegar a 2030 con 20 unidades más. Corea del Sur y Vietnam tienen planes de expansión nucleoeléctrica, y en Europa Central, Medio Oriente y África subsahariana debutan en este campo países que jamás tuvieron este tipo de máquinas. En todos los escenarios futuros que proyecta la agencia, la energía nuclear gana espacio dentro de la matriz global a expensas de la electricidad térmica, es decir la obtenida con combustibles fósiles (ver gráfico con las proyecciones).

Con respecto al Akademik Lomonósov, la elección de emplazamiento en Pevek se debió a algo más que la necesidad de electrificar un pueblo siberiano remoto. La Península de Chukotka es un eslabón importante del nuevo corredor marítimo del Ártico, que Rusia denomina Ruta Marítima del Norte. Situada frente a Alaska, domina el Estrecho de Behring, hasta hace poco un sitio casi enteramente muerto en términos logísticos, pero desde la deglaciación estacional cada vez más duradera del hielo flotante polar boreal, se está volviendo EL nuevo eje mundial de navegación comercial.

Es una ruta que comenzó a abrirse a la navegación por el derretimiento de los hielos del Ártico, que probablemente en 2040 habrán desaparecido totalmente durante el verano boreal. Si Rusia logra mantener abierta esta ruta durante todo el año -y hasta ahora lo viene logrando- con sus enormes rompehielos nucleares y una logística confiable, los barcos que van del Sudeste asiático a Europa la elegirán por sobre el Canal de Suez o Panamá: reducen al menos en siete días la navegación.

«La Ruta Marítima del Norte puede ser un significativo recurso económico y estratégico para Rusia», explicó Eddy Bekker, investigador del World Trade Institute de la Universidad de Berna, en Suiza. «El uso comercial por parte de las principales navieras del mundo puede generarle ingresos sustanciales al país».

Bekker es coautor de una investigación que concluye en que si para 2030 esta ruta está operativa todo el año y si Estados Unidos abre un corredor similar por el Ártico canadiense y Alaska, se reducirá en dos tercios el tráfico de barcos por el Canal de Suez y en un tercio el que atraviesa el Canal de Panamá, con un impacto fenomenal en el comercio internacional.

Más allá de esta estrategia geopolítica de mediano plazo, en poco más de dos meses, el 31 de diciembre, cuando la larga noche polar se haya asentado sobre Pevek, los dos reactores del Akademik Lomonósov comenzarán a dar luz y a proveer de agua caliente a un asentamiento humano remoto con un clima despiadado. Y el barco se convertirá en la central nuclear más septentrional del planeta.

¿En qué nos afecta, como argentinos, la posibilidad de una flota de barcazas similares al Lomonósov? Probablemente trace un límite de mercado al proyecto CAREM: en un mercado como Indonesia, con miles de islas desparramadas a lo largo de un arco de 4000 km. de mar, no es imposible que en 10 años estemos compitiendo con Rosatom: ellos ofrecerán la electrificación instantánea de islas enteras con su barcaza. Nosotros les haremos frente con una oferta de construcción terrestre aparentemente más convencional, pero con una ingeniería nuclear de base bastante más avanzada que los actuales PWRs, basada en la refrigeración convectiva y la seguridad inherente, prácticamente a prueba de los dos peores accidentes posibles: el recalentamiento catastrófico del núcleo y la fuga masiva de refrigerante. Si ésta fuera una discusión únicamente técnica, tendríamos ganada la batalla antes de su comienzo.

Ante un cliente como Indonesia, país geológicamente muy activo, los rusos podrán aducir que sus barcazas son menos vulnerables a terremotos, y nosotros les contestaremos: «Sí, claro, ¿y a tsunamis también?». El gran maremoto de Tailandia de 2004 y el de Tohoku, Japón, en 2011, terminaron con barcos en algunos casos de 10 o 20 mil toneladas arrastrados kilómetros tierra, avanzaron demoliendo edificios a su paso hasta quedar varados en medio de ciudades, a veces sobre su quilla, otras, tumbados sobre sus bordas. Si esto le sucediera a una barcaza con 70 MW nucleares a bordo, ¿cómo resistirían estructuralmente esos dos reactores a bordo? Dentro de las centrales nucleares terrestres, en cambio, el CAREM (y tal vez el NuScale estadounidense) son probablemente los dos diseños más sismorresistentes y a prueba de otras catástrofes, como inundaciones o atentados.

Pero tener como oponente a Rosatom no es una buena noticia: es la mayor exportadora mundial de centrales nucleoeléctricas (corona que en una década estará tratando de defender de China, y ambos países, de Corea). A diferencia de las cambiantes políticas nucleares del estado argentino, el estado ruso apoya monolíticamente a su empresa nuclear. Y ésta es tal vez la diferencia mayor.

Tanto apoya el estado ruso a Rosatom que la firma le ofreció un símil Lomonosov a la Argentina a sabiendas de que aquí el CAREM es «proyecto de bandera». Lo ofreció para electrificación instantánea de cualquier proyecto electrointensivo costero en la Patagonia. Más de un funcionario dedicado «al turismo nuclear» aquí se tentó. Pero comprarle a los rusos sería un doble problema: por un lado, degollaría en la cuna al CAREM. Por otro lado, ¿qué pasaría con esa barcaza que tolera oleajes de 7 metros en el Mar Argentino, donde debido a la combinación de fondos bajos, corrientes de marea, tempestades y el «shoaling», o amplificación por el fondo de ondas de tormentas lejanas, es habitual que supere los 8 y más metros?

El Mar Argentino debajo de los 40o de latitud es muy destructivo. Resulta habitual que nuestros buques oceanográficos regresen de campañas prolongadas estructuralmente demolidos por olas de hasta 12 metros, y deban pasar meses enteros en dique seco, en reconstrucción profunda. Durante las campañas bravas, a bordo se multiplican los casos de contusiones y roturas de huesos. Aún con un banco de baterías en cortocircuito, lo que suponía el peligro de una explosión de hidrógeno, en una decisión fatal, el submarino ARA San Juan debió abandonar la profundidad de snórkel (18 metros), que daba la posibilidad de ventear ese gas explosivo, y bajar a «plano de seguridad» (40 metros), para ponerse a salvo de un oleaje que lo estaba destruyendo, y tratar de arreglar el desperfecto en aguas más tranquilas. Lo cual salió muy mal. Por último, entre 2000 y 2016, las tormentas del Mar Argentino hundieron 41 barcos pesqueros, con la pérdida de 86 tripulantes. Mal lugar éste para andar llevando a la sirga, entre remolcadores, una barcaza de 21.000 toneladas con 2 centrales nucleares a bordo.

Pero el CAREM, a diferencia del Akademik Lomonósov, y gracias a la desidia de la dirigencia política argentina frente a este proyecto, hoy es sólo un prototipo experimental de 25 MW, probablemente muy distinto de la versión comercial que ya deberíamos estar construyendo. Ésta sería una central de hasta 4 módulos de 120 MW, y podría venderse en todo el rango de potencias entre la mencionada y los 480 MW, de acuerdo a la cantidad de módulos que lleve.

Para competir contra los rusos, hay dos ángulos. El primero es el de la seguridad operativa. Más allá de que el CAREM es un reactor 100% terrestre, la diferencia ingenieril más profunda entre nuestra planta y las del Lomonósov son senciellas: los reactores rusos son PWRs convencionales, con enfriamiento del núcleo por bombas, y por ende, vulnerables a un «black out» si éstas se quedan sin electricidad.

La paradoja de casi cualquier central nuclear es que produce electricidad pero puede quedar en apagón, y esto puede dejar al núcleo sin refrigeración. En 3 de las centrales de Fukushima, esto implicó el derretimiento catastrófico de los núcleos y la ruptura de los recipientes de presión. Para precaverse, una central suele tener varios generadores diésel de respaldo, en general escalonados en profundidad: el 2do por si falla el primero, el 3ro por si falla el 2do, y así. En Fukushima el origen del desastre fue que el tsunami dejó el complejo de centrales sin electricidad de red, pero además anegó -e impidió el arranque- de los generadores diésel de «back up», estúpidamente situados en los niveles más bajos de los edificios.

El Lomonósov es una versión flotante de un problema similar: los generadores de respaldo están todos a bordo, lo que comprometería la refrigeración de emergencia en el caso de que la barcaza naufrague.

En cambio el CAREM se refrigera solo y pasivamente, por convección. Esta refrigeración es llamada «natural», porque no depende de sistemas activos y falibles sino de las leyes de la naturaleza: el agua fría baja y entra a refrigerar el núcleo, el agua caliente sube y genera vapor, así de simple. Esto y la estructura compacta (los generadores de vapor están encapsulados por el recipiente de presión) evita las bombas y los grandes caños presurizados. Y eso le permite al CAREM ser simultáneamente más seguro, y seguramente más barato cuando entre en producción seriada. Eso sí, es irreal subir un CAREM a un barco: la convección actúa por las variaciones de peso específico del agua fría o caliente, y por gravedad. Pero necesita de una chimenea por la que pueda ascender el agua caliente, y ésta debe conservar siempre la vertical. Una planta nucleoeléctrica marina (como las unidades de propulsión de submarinos y portaaviones nucleares) puede tratar de tener, por diseño, cierto grado de refrigeración convectiva, pero necesariamente necesita de bombeo, porque las naves rolan, guiñan y cabecean.

De modo que es difícil que podamos ofrecer jamás un CAREM flotante y sacarle ése mercado a los rusos: el de las costas desoladas, desconectadas de redes eléctricas, con oleaje moderado y a salvo de tsunamis. Pero un rápido inventario en el mapamundi muestra que éstas no son tantas. Entre tanto, pelearle otros mercados costeros al Lomonosov o similares, incluído el del Mar Argentino, ¿por qué no?

Aquí entra a tallar el lado económico. Los análisis de costos hasta el momento indicarían que un CAREM comercial de 480 MW podría llegar a U$ 5 millones por MW instalado, lo que es aproximadamente la mitad del costo, medido en iguales unidades, de una PWR de tercera generación y gran tamaño de origen europeo, ruso, coreano o chino. En el caso de los 2 PWR de un Lomonósov, por asuntos de escala, la diferencia económica a favor del CAREM podría ser aún mayor, pero toda comparación es ociosa: los rusos no dan números. Por supuesto, toda ventaja económica argentina dependería de que de aquí a 10 años se llegue a un CAREM construído en fábricas, como un avión, y que sea capaz de ser entregado «llave en mano» y funcionando al cliente a los 4 o 5 años de formulado el pedido.

Y para competir en la logística, habría que ver la situación caso por caso: los dos reactorcitos del Lomonósov viajan en una super-barcaza. Pero el CAREM está pensado para que sus componentes mayores (los recipientes de presión) puedan viajar prácticamente terminados desde fábrica a destino en barco carguero, tren o carretón rutero. Tal vez los rusos puedan darnos batalla en ciertas costas meteorológica y geológicamente tranquilas y despobladas. Por el resto, podemos dar batalla. Y a fecha de hoy seguimos teniendo una mejor propuesta que cualquiera de las de Rosatom para crear «oasis» eléctricos en medio de grandes desiertos continentales.

Sin embargo, donde los rusos inevitablemente nos matan es en compromiso. Ellos tienen una barcaza, nosotros una propuesta. La bellísima ingeniería conceptual del CAREM fue presentada por primera vez en 1984. ¡Todavía existía la Unión Soviética! La CNEA la miró con frialdad y alrededor de 1988 le cedió el proyecto a INVAP, que lo desarrolló paso a paso hasta que en 2000 empezó a hablarse de SMRs («Small Modular Reactors») en el ambiente atómico mundial, y nuestro CAREM a pintar como posible exportación interesante. Con el renacimiento nuclear argentino de 2006, la CNEA le quitó el proyecto a INVAP y creó toda una gerencia «ad hoc» para traerlo al mundo. Pero los partos de CNEA suelen ser largos y con sufrimiento. No fue una decisión fácil: en la resucitación nuclear argentina de 2006-2015, la CNEA necesitaba desesperadamente un «proyecto de bandera» para ordenar sus filas.

Pero fue una decisión de riesgo. La construcción del prototipo de 25 MW del CAREM, situada en el mismo complejo de las Atuchas I y II, se inició en 2011. Debido en parte a rediseños de ingeniería que la CNEA consideró imprescindibles y que INVAP habría descartado de plano con tal de terminar la obra en tiempo y forma, en lugar de entrar en criticidad razonablemente en 2017 o 18, el CAREM llegó a 2015 con atrasos enormes. Cuando cambió el gobierno nacional, la obra era todavía un agujero en la tierra que iba empezando a recibir coladas de hormigón.

En 2016 sobrevino un ajuste brutal de todo el sector científico y tecnológico y la Comisión Nacional de Energía Atómica perdió aproximadamente la mitad de su presupuesto, lo que impactó de lleno sobre el CAREM. Luego Juan J. Aranguren, ministro de energía (y petrolero), le quitó a la CNEA -llovido sobre mojado- la dirección de obra. A partir de ese momento los atrasos y despidos de personal en obra por falta de pago se volvieron moneda corriente. En 2019, la novedad fue que el CAREM tuvo cero pesos asignados en el Presupuesto Nacional (sic). Cunde la frustración en la Gerencia CAREM. Los sueldos de los ingenieros y reactoristas, ya bajos en 2015, hoy son ridículos. En cuanto a la obra, se para a cada rato por falta de pago a proveedores. Sólo en lo que va de 2019, la Gerencia CAREM de la CNEA perdió la mitad de sus jefes de diseño.

El estado argentino tienen que repensar profundamente qué hace con su sector nuclear. Éste es, junto con la biotecnología y el software, uno de los 3 arietes de «know-how» del país, y uno muy capaz de generar exportaciones industriales de alto valor agregado.

Competir contra Rosatom o contra cualquier otro proyecto SMR será imposible mientras nuestros proyectos nucleares queden bajo la autoridad de las petroleras, como sucedió bajo la administración macrista. Fue, literalmente, dejar al perro al cuidado de los chorizos. Para disipar dudas, 1000 MW nucleares evitan la combustión de 1600 millones de m3 de gas natural. Esta cifra explica mejor que ninguna otra por qué la Secretaría, luego Ministerio, luego Secretaría de Energía, reducto petrolero histórico, vive haciéndole perradas a la CNEA y a las empresas nucleares más o menos desde tiempos del presidente Arturo Illia.

Si la pregunta es cómo impacta la oferta del Lomonósov sobre el proyecto CAREM, las respuestas son varias: podría ser un competidor geográficamente acotado. No obstante, particularmente a la luz del desastre que hizo el gobierno con la administración del Programa Nuclear, la respuesta más verdadera es que por ahora la Argentina, el único país con un SMR compacto en construcción, viene haciendo todo lo posible por autoeliminarse de toda competencia.