El incremento en la demanda de energía a nivel mundial y el consiguiente aumento en la producción, junto con la necesidad de reducir las emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero, hacen que las inversiones en nuevas tecnologías energéticas libres de carbono sean en la actualidad más importantes que nunca.
Este último aspecto adquiere notoria importancia para Argentina y los más de 120 países que han ratificado el Acuerdo de París de 2015 sobre los esfuerzos que realizan cada uno de ellos para combatir el calentamiento global. Y es relevante para el cumplimiento de varios de los Objetivos de Desarrollo Sostenible que integran la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible de Naciones Unidas.
Una nueva tecnología prometedora son los reactores pequeños de agua ligera y de uranio levemente enriquecido, o Small Modular Reactors (SMR). Su tamaño, diseño modular, con tiempos de construcción reducidos y seguridad mejorada, entre otras características, los convierten en una fuente de energía potencialmente atractiva. Significan una reinvención de la energía nuclear, sin embargo, un elemento fundamental para evaluar su potencial de desarrollo futuro es su viabilidad económica en relación con otras fuentes de energía.
Es cierto que la capacidad de producción de electricidad de un SMR (el Carem comercial en estudio generaría entre 100 y 120 MW) es mucho menor que los modelos que China o Rusia ofrecen construir en la Argentina (1.200 MW, en cada caso), pero la reinvención de la energía nuclear implica repensar su aplicación donde, en vez de una o dos grandes centrales nucleoeléctricas, quizás se deban evaluar módulos de 8 0 10 reactores Carem instalados cerca de zonas de altos consumos y baja población.
Características de la inversión
Los proyectos nucleares tienen un horizonte de análisis muy extenso, donde la inversión inicial es muy elevada y, como el plazo de construcción y puesta en marcha es de al menos siete años, el capital recién se empieza a pagar al primer año de generación eléctrica. Esto implica un largo período de maduración y recupero de la inversión.
Si se analiza la estructura de costos del megavatio nuclear se observa un peso relativo muy fuerte de los costos de capital. Por eso, es indispensable el acceso al financiamiento a tasas bajas.
Generalmente los proyectos nucleares son pocos, pero de gran envergadura: grandes costos hundidos en su inicio, plazo de construcción prologando (7 años, contra 3 años promedio de otras opciones) y largo período de maduración y recupero de la inversión. Pero, por otro lado, los costos de operación y mantenimiento y de combustible son bajos. Con lo cual, su viabilidad va a estar determinada por el acceso al crédito y por la obtención de una baja tasa de interés para repagar el capital.
Al tratarse de proyectos financiados por transferencias del Tesoro nacional, están atados a las decisiones de la administración nacional en materia presupuestaria, los giros de partidas públicas y los vaivenes de las cuentas públicas.
La métrica más común para evaluar la viabilidad económica de un sistema de energía es el costo nivelado de la electricidad (LCOE, por sus siglas en inglés) a lo largo de la vida útil del proyecto y permite comparaciones entre tecnologías de producción de energía con diferentes costos de capital, operación, combustible y otros, así como diferentes niveles de energía producida y horizontes operativos.
Hasta la fecha existe una incertidumbre sustancial con respecto a estos costos de capital para los SMR y, como resultado, la consiguiente incertidumbre sobre su viabilidad económica en relación con otras fuentes de energía.
Ventaja comparativa
Con el fin de reducir esta incertidumbre, si se observa la simplificación del diseño de los pequeños reactores, la reducción de los componentes, la modularidad, y otras características del diseño SMR, todo ello da como resultado ahorros significativos en los costos básicos generales, comparándolos con los grandes reactores de potencia. Por lo tanto, tienen el potencial de ser económicamente competitivos con otras fuentes de energía y, al mismo tiempo, producir beneficios significativos en términos de reducción de las emisiones de carbono en las instalaciones generadoras de energía.
Un modelo para observar es el finlandés, en donde muchos de los proyectos nucleares se impulsan mediante cooperativas o “mankalas” donde los socios se hacen cargo de los costos y obtienen la electricidad de manera proporcional a su participación accionaria. La cooperativa no persigue un beneficio económico, sino que el objeto es producir energía a precios accesibles para los socios.
La empresa finlandesa TVO, la mayor productora de electricidad en su país, es un consorcio conformado por empresas de diversas actividades (muchas vinculadas a la producción de pasta de celulosa para papel) y más de 100 municipios que son dueños en parte de la energía que produce la central nuclear finlandesa de Olkiluoto. Las industrias con alta demanda de capacidad energética lo necesitan, y los usuarios residenciales se benefician por los menores precios y el suministro constante.
Por otro lado, para generar 1.000 MW de energía eléctrica, un reactor SMR requeriría menos del 1% del área de ocupación de tierra que necesitan para generar esa misma potencia las energías renovables tales como la de biomasa, eólica, solar e hidroeléctrica.
Inmediatamente surge la posibilidad de maximizar las oportunidades para otros usos beneficiosos de esos espacios “libres” como por ejemplo la mayor cantidad de tierra para la protección de hábitats críticos de flora y fauna, para viviendas y la recreación de las personas, o incluso por el mero valor estético. En el caso de la energía eólica concretamente, se evitarían los tipos de infraestructura física que podrían alterar los patrones de las aves migratorias o los ciclos de vida de los organismos que habitan en el fondo del océano.
El modelo SMR en Argentina
Corría 1984 cuando el proyecto Carem 25 fue expuesto por primera vez en un congreso de la industria nuclear celebrado en Perú, como alternativa a las grandes y muy costosas centrales nucleares de potencia, y ante la necesidad de encontrar una opción diversa al gas natural.
En ese entonces, una pequeña delegación de la Dirección de Centrales Nucleares de la CNEA presentó como precedente del Carem a un reactor alemán, el Otto Hahn, de 38 MW, instalado en la cubierta de un barco carguero de igual nombre que, entre 1970 y 1972, logró navegar más de 460.000 km. sin recargar combustible, utilizando únicamente como propulsor 22 kg. de uranio. En dicho viaje se transportaba fosfatos fertilizantes, otras cargas a granel y pocos pasajeros.
Una curiosidad: Otto Hahn fue Premio Nobel en 1944 por haber descubierto la fisión del uranio y del torio y tuvo como discípulo al radioquímico Walter Seelmann Eggebert, quien vivió en Argentina entre 1949 y 1955, desarrollando parte de su profesión en la recién creada Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Una de sus tareas fue elaborar, junto a varios ingenieros nucleares de la institución, los primeros esbozos de un reactor nuclear de tipo modular.
En 2011 se inicia, en el predio de Complejo Nuclear Atucha, ubicado en Lima (Provincia de Buenos Aires), la excavación del pozo para los cimientos para instalar el primer SMR argentino, pero es recién en 2014 cuando empieza la obra civil propiamente dicha.
En 2016 el plan nuclear argentino, incluido el proyecto Carem, sufrió una paralización muy importante por falta de presupuesto. En la actualidad, la administración nacional ratificó el carácter de proyecto estratégico del desarrollo del sector y la construcción del primer reactor Carem, pero la pandemia impuso postergaciones que dilatan el proceso de construcción.
Allí se levanta la primera central nuclear diseñada enteramente en Argentina, con un concepto modular que implica que la mayor parte de los equipos y componentes se construyen en talleres de empresas nacionales bajo altos estándares de calidad internacional, facilitando así dicho proceso y acortando los tiempos de montaje, con la posibilidad de localizar un grupo de reactores en un solo sitio.
Hasta agosto 2020, con el 60% de la obra civil culminada, la Comisión Nacional de Energía Atómica era la responsable del control de los materiales y de la construcción de dicha obra. A partir de esa fecha la construcción del Carem 25 continúa con Nucleoeléctrica Argentina S.A. como contratista.
Esta central pertenece al segmento de reactores modulares de baja y media potencia (SMR, por sus siglas en inglés), y es una variante de los llamados PWR (Pressurized Water Reactor, o reactores de agua presurizada), que representan la mayoría de los reactores nucleares en operación en el mundo. Pero su diseño e ingeniería presentan aspectos de construcción, operación y mantenimiento mucho más simplificado que los grandes reactores.
El Carem consiste en un reactor integrado, con un único recipiente de presión, donde los sistemas de seguridad son pasivos, ya que se accionan automáticamente por las leyes de la física y sin necesidad de alimentación eléctrica, y no se utilizan bombas para la circulación del líquido refrigerante.
Su mayor proyección, con una generación de 32 MW, es la de abastecer de energía a poblaciones de hasta 120.000 habitantes alejadas de los grandes centros urbanos o la de proveer a polos fabriles con alto consumo de electricidad. Esto permitiría la aparición de redes potencialmente independientes al Sistema Interconectado Nacional, con implicancias económicas aún no determinadas por encontrarse en etapa de desarrollo.
Además, ofrecerá otras prestaciones, como la desalinización del agua, convirtiéndola en agua potable, o la provisión de vapor para usos industriales.
El requerimiento por parte de la provincia de Formosa para albergar al primer de los reactores comerciales del Carem trajo discusiones y pedidos de información por parte del Paraguay. Con la futura instalación de este sistema la provincia puede acceder al mapa nuclear nacional con acuerdos para la construcción de un centro de medicina nuclear y la nueva planta de procesamiento de dióxido de uranio, Dioxitek (actualmente en Córdoba), además de mejoras en la salud pública y en el desarrollo tecnológico regional.
La energía nuclear provoca pasiones encontradas, pero, al final del día, toda la responsabilidad de promover y sostener la actividad nuclear recae sobre el gobierno de turno con el riesgo de que el que continúe no haga lo mismo.
Queda entonces formularse la obligada pregunta: ¿Conviene optar por tecnologías desconocidas para técnicos y profesionales nacionales, como son las que ofrecen aplicar China (Hualong One) y Rusia (VVER-1000) en la Argentina, cuando se puede desarrollar un modelo de generación federal con tecnología nacional?
Laura Canale
Abogada especializada en derecho ambiental
Nota de AgendAR: Notamos que la abogada Canale se refiere al prototipo del CAREM, de 32MWe, como si se tratara de la central comercial. Supusimos que nuestros lectores se encargarían de subrayar el equívoco. Y efectivamente, el ingeniero nuclear Carlos Gil Posadas, de la Gerencia CAREM de la CNEA, nos escribe lo siguiente:
«La central CAREM comercial fue diseñada con 4 módulos de 120 MWe para generar, como mínimo, 480 MWe. No es una central de 120 MWe ni otra aún más chica, y por una cuestión de costos. El costo por kW instalado es bastante más caro para un CAREM de 120 que para uno de 480, y lo mismo el LCOE.
«Canale dice: ‘Su mayor proyección (la del CAREM) con una generación de 32 MW es la de abastecer a poblaciones de hasta 120.000 habitantes alejadas de los grandes centros urbanos». Esto es impracticable por el costo del kW instalado.
«El reactor de 32 MWe es un prototipo para testear la tecnología, nada más. Hay que tener un diseño estandarizado para bajar costos».
Nos interesa la opinión de Gil Posadas porque trabajó dos décadas en el programa nuclear de Sudáfrica, país periférico como el nuestro pero -también como el nuestro- con un importante desarrollo propio de tecnología nuclear. Gil Posadas se puede imaginar un módulo de 120 MW del CAREM trabajando aislado de la red eléctrica en un sitio inaccesible pero de alta demanda eléctrica, como una industria electrointensiva, pero cree que el producto estándar es un reactor mediano de 4 módulos, conectado a la red nacional, y compitiendo mano a mano con todo otro tipo de máquinas (desde parques eólicos a otras centrales nucleares) por el costo nivelado de la electricidad, y ganándoles por goleada por la seguridad operativa, la disponibilidad 24×7, la bajísima huella de carbono, el escaso impacto paisajístico, etc.
El target del CAREM -y coincidimos con Gil Posadas- no es un producto extraordinario para ubicaciones extraordinarias. Puede serlo, por supuesto. Pero básicamente es un producto innovador, mejor, más barato, más fácil de terminarse rápido y más seguro en ubicaciones comunes. Lo interesante de tener un prototipo tan chico, de 32 MWe, y un diseño industrial de 4 módulos que comparten 2 turbinas, es que la decisión final sobre qué se lleva cada cliente la tendrá cada cliente. No es una oferta rígida. Pero es una oferta industrial.
El director del Organismo Internacional de Energía Atómica de las Naciones Unidas es el Dr. Rafael Grossi, argentino, y le tiene mucha fe al proyecto. Nos acaba de escribir:
«Si ponen el prototipo a funcionar, tienen 4 o 5 clientes en una semana». Añade: «Lo sé porque siento y escucho la demanda de muchos países en desarrollo por un reactor así».