Argentina Nuclear, 2017 – LV: La economía del plutonio: el futuro que ya vino

En este capítulo Daniel Arias describe la economía del plutonio. No son muchos los lectores del blog que han oído hablar de ella, pero existe y es un sector pequeño pero significativo de la economía global. También -es el mundo real- es un elemento muy destructor en la guerra moderna y un factor en el juego geopolítico de poder. Conviene enterarnos.

55. La economía del plutonio: el futuro ya llegó

 

Rokkasho Mura, la planta de “repro” que Japón finalmente se atrevió a levantar, pese a la oposición de los EEUU (ni hablar de Greenpeace). Lo que todavía no hizo es inaugurarla.

Lo dicho en el capítulo anterior, ya existe una economía del plutonio, guste o no a ecologistas, pacifistas o a los EEUU, que no están en ambas categorías citadas. No es un pronóstico ni una descripción en tiempo presente. El futuro llegó hace rato.

Primero, la electricidad producida por la fisión del plutonio existe desde el comienzo mismo de la energía nuclear en los años ’50. La energía térmica de los núcleos de las centrales más comunes de hoy, las PWR de agua presurizada, sale en un 30% del quemado de plutonio que se forma en tiempo real de operación, por captura de neutrones del uranio 238. Dado que el 11% del producto bruto eléctrico mundial es atómico, el generado por ese plutonio 239 “fantasma”, que aparece y desaparece dejando apenas un 1% residual en el inventario de combustible quemado, explica el 3,3% de la electricidad anual fabricada en el ancho mundo. Bastante más que la aportada por los molinos eólicos. Pero esto es una pavada frente a lo que se viene. Corrijo: se vino.

Hay fierros nuevos y combustible nuevo con plutonio para “quemar” en ellos. Y perdón por el verbo: partir átomos de plutonio es un proceso nuclear, totalmente ajeno a la química de la oxidación, pero se usa por brevedad. La industria nuclear mundial parece escéptica de que el petróleo, que sí se quema, siga clavado a mediano plazo en U$ 55 el barril, precio pisado por el fracking y la depresión. Incluso Wall Street no está segura que los estados-nación se sigan bancando los múltiples efectos destructivos del cambio climático sin sacudirlos a impuestazos.

Y es que (remember Katrina, remember Andrew, remember Sandy) los propios EEUU están sufriendo unos fenómenos costeros brutales en temporada de huracanes. La inundación de casi 400 km. de túneles en New York en 2012 no fue “un cisne negro”. El NOAA, la repartición federal de ciencias oceánicas y atmosféricas, observó que eventos como Sandy podían suceder cada 50 años, pero en el nuevo panorama, la expectativa podría estar bajando a 1 cada 2 años. Con tanto cisne negro, los lobbies del carbón y el petróleo no podrán hacerse eternamente los giles.

El mundo nuclear planifica sus inversiones a un plazo aún más largo que el mundo petrolero, y rumbeó hace rato para el plutonio. En 2016 ya había 40 centrales europeas y 10 japonesas licenciadas para sustituir 1/3 de su uranio enriquecido por MOX, combustible hecho de cerámicas de óxidos de uranio natural mezclado con los diversos isótopos del plutonio (y otros transuránidos aún más pesados), todos ellos reprocesados, y si a los EEUU no les gusta, sorry, brother.

Los transuránidos son elementos artificiales, de largas o larguísimas vidas medias, y ferozmente radioactivos. Antes la idea de quemarlos era por la relativa escasez de uranio extraíble de la corteza terrestre a menos de U$ 130 el kg., pero hoy es el apuro por sacarse esas porquerías de encima.

Si tales transuránidos se formaron en un reactor A, la virtud de usarlos bajo la forma de combustible MOX de otro reactor B es no sólo sacarles un buen plus de energía sino su eliminación: como amenaza proliferante o contaminante, desaparecen, chau. Los yanquis y los ecologistas VIP, que tanto hicieron para cajonear nuestro difunto LPR, el Laboratorio de Procesos Radioquímicos, nos bajaron de un tren expreso que hoy va a toda marcha.

Por su virtud de transformar basura nuclear persistente en nueva energía, las dos plantas más modernas de Occidente, la EPR europea y la AP1000 yanqui, fueron pensadas para empezar quemando uranio 235 enriquecido, pero luego ir escalando con cargas crecientes de MOX y llegar hasta un 100%, si el precio cierra. Y con reprocesamiento de gran escala, cierra.

¿Por qué MOX y no ULE, Uranio Levemente Enriquecido (“grado central” da entre el 3 y el 5%?) Porque enriquecer uranio genera grandes colas de proceso de uranio empobrecido: redondeando, con 12 kg. de uranio natural obtengo 1 kg. de ULE al 5%, pero genero 11 kg. de colas. ¿Inútiles?

No para los militares. Desde 1970, aprovechan la densidad extraordinaria de ese metal, el UE (Uranio Empobrecido), 1,7 veces más denso que el plomo, metalúrgicamente más duro que el acero y de paso, pirofórico (inflamable por impacto), para fabricar munición antitanque de “staballoys” (aleaciones de uranio 238 casi puro con entre un 1,7 y un 3% de titanio estabilizante).

Sólo en la Guerra del Golfo de 1991 la Coalición usó 350 toneladas de staballoys. Esto destruyó en días la mayor flota de blindados del Medio Oriente (la iraquí), pero al costo de regar regiones enteras de aerosoles y polvo química y radiológicamente contaminantes. Y es que por ineficiencias del proceso de enriquecimiento, el UE suele tener aún un 0,3% de uranio 235, lo que lo hace un 60% menos radioactivo que el uranio natural, aunque del mismo modo insidioso: baja dosis, pero emitidas en tiempos geológicos.

Si a esto se le suma que el fogonazo pirofórico del impacto volvió el UE un polvo finísimo, aspirable y soluble en sangre, y que la mayor fuente ambiental de staballoys fueron los cañones automáticos multitubo de 25 y 30 mm usados en ciudades, más aún que las municiones antitanque en batallas campales, las leyes de los grandes números hacen imposible que no haya impacto oncológico medible incluso para tropa propia. Ha sido el caso de la 2da. Guerra del Golfo de 2001, donde sólo los EEUU regaron 1000 toneladas de munición sobre Irak, en su determinación humanitaria por terminar con la tiranía de Saddam.

Los hospitales de la Veteran’s Administration están llenos de casos de “Enfermedad del Golfo” (250.000 registros sobre 697.000 combatientes) con síndrome de fatiga, erupciones dérmicas, trastornos cognitivos y diarreas que persisten y son causa frecuente de rehospitalización desde 2001. Una parte menor de los afectados desarrolló tumores terminales de pulmón, riñón, hígado, cerebro, linfomas y leucemias y linfomas, con un exceso de prevalencia del 33% medido contra la población militar media que no estuvo en el Golfo. Esta difusa constelación de trastornos es bastante consistente con inhalación de UE, que el Department of Veteran’s Affairs niega y atribuye al humo de pozos petroleros en llamas, a armas biológicas de Saddam, a las vacunas contra el ántrax o al post-trauma psíquico. El Observatorio Médico del Ejército Italiano, invitado menor a la 2da. fiesta del Golfo, ya registra 147 veteranos muertos por algo bastante parecido a la enfermedad aguda por radiación (caída de cabello, encías sangrantes, colapso de la médula ósea, diarreas fatales. De la población iraquí no hay estadísticas.

Efectos de la munición penetrante de uranio empobrecido sobre ajenos (ver torreta) y propios (ver caricatura). En la elaboración de este posteo no se ha dañado a animales, civiles o chicos.

En 2009 el Parlasur prohibió la adopción de estas armas de energía cinética con UE: hasta Brasil (el mayor productor de UE de la región) estuvo de acuerdo. El Parlamento Europeo intentó aprobar leyes contra la munición de UE, pero Francia y el Reino Unido avisaron que no las acatarían.

Lo cierto es que conviene eliminar el uranio empobrecido, y el modo más barato es “polentearlo” con un “touch” de plutonio reprocesado para hacer combustible MOX, equivalente al ULE aunque por ahora algo más caro, y 4 veces más caro que el uranio natural. Y es que el ULE sigue caro porque la tecnología de enriquecimiento es gravosa en energía. No hay tu tía con eso.

En el caso argentino, tener una central PWR capaz de devorar MOX hecho con plutonio reprocesado en casa sería chiche. Pero sólo a condición de contar con una potencia instalada nuclear 3 o 4 veces mayor que la actual, es decir con mucho combustible quemado a reprocesar. Situación a la que forzosamente llegaremos alguna vez… pero no con Shellanguren

No nos sobra uranio, por empezar. Nuestras  centrales PHWR tienen un quemado de 7500 MW/día/tonelada de combustible. En el caso de las Atuchas, esa cifra más bien baja mejora un 5% con el casi imperceptible enriquecimiento local que se le da al uranio natural en Pilcaniyeu, donde pasa del 0,73% con que viene “de la geología” al 0,85% con que ingresa a las Atuchas. Con esa manganeta (y otras mejoras), Atucha I pasó de rendir 320 MW eléctricos a 335 MW. El costo de la electricidad sigue clavado, pero tenemos 15 MW más.

Se podría hacer lo mismo con Embalse, en Córdoba, cuando haya terminado su proceso de extensión de vida útil. Pero no antes de que los nuevos dueños de la tecnología CANDU (Lavalin de Canadá y CNNC, la Corporación de Energía China), demuestren en un modelo 6 “setentoso” (en China los hay) se banca ese cambio de dieta.

Lo cierto es que pasar a MOX, con un programa de centrales tan chico y de bajísimo o nulo enriquecimiento como el argentino, no cierra. Y eso por los costos de una planta de reprocesamiento, y aceptando que para la Argentina serían peores los costos políticos que los económicos.

La canadiense Sue McLeod de Bruce Power muestra un elemento combustible CANDU sin miedo a irradiarse. ¿Quién rechazaría semejante almohada? Hablo del elemento combustible.

Pero los MOX tienen otro sobrecosto industrial: las dificultades radiológicas extra inherentes al manejo de transuránidos “calientes”, como el Pu 240, de alta emisión gamma. Un elemento combustible “fresco” para Embalse, recién salido de fábrica, lleno de pastillas de uranio natural, será pesado y duro pero yo podría usarlo de almohada sin temor a freírme el cerebro. Bueno, una noche. Lleno de pastillas MOX, podría dárselo de almohada a algunos de mis enemigos, pero con culpa. Bueno, algo de culpa.

A la hora de “poniéndose estaba la gansa”, sin embargo, el costo del combustible nuclear no es más que entre el 5% y el 10% del costo del megavatio/hora, porque este precio lo determina mayormente, y de un modo bien brutal, la inversión inicial en fierros, con un 50% gastado en sistemas de seguridad, sumado al costo operativo de tener plantas llenas de post-doctorados y otra megafauna universitaria al uso. Es un mundo muy diferente del de las centrales a gas, donde los fierros son baratos y no se requiere de una patota de premios Nobel de ingeniería para hacerlas funcionar. Eso sí, el precio del fluido en boca de pozo determina hasta el 50% del costo de la electricidad.

De modo que la ecuación empezaría a cerrar a nuestro favor cuando tengamos una primera central a uranio enriquecido al 5% “o por ahí”, como el VVER de 1200 MW que le íbamos a comprar a Rusia hasta que llegó, oliendo a petróleo, don Shellanguren (y ahora no se sabe).

Con una central rusa grandota estaríamos hablando de un quemado de 50.000 MW/día/tonelada, 4 veces mayor al de Embalse. Para hacer más sexy la oferta, los rusos aseguran que el VVER es lo más barato del mundo en aparatos de agua presurizada, a sólo U$ 1200 el kilovatio instalado. Mienten por sobre la barba, los ivanes: U$ 4200/kilovatio se ajusta más a la realidad, pero incluso así están bien debajo de los costos de las centrales equivalentes de generación III plus yanquis, japonesas y europeas. Los chinos de la CNNC tienen centralotas de generación III plus a $ 1500 el kilovatio instalado, y se les puede creer (aunque ignoro si comprar).

Con algo de esta generación en Argentina empezaría a justificarse sustituir uranio enriquecido al 5% con combustibles de uranio empobrecido pimentados con un 3% de plutonio reciclado.

Por supuesto, nadie te vende un miligramo de plutonio. A la larga, reciclar en casa garpa. Inútil pensar en semejante movida tecno-diplomática sin Brasil, y habrá que esperar a que de allí también se vayan los caranchos.

Incluso en centrales CANDU ACR 1000, como las que chinos y canadienses testean en  dos plantas (Quinshan 1 y 2), en cuanto se pasa un umbral de escala, se vuelve verdad que se gana más plata y megavatios quemando basura nuclear que rasqueteando la avara corteza terrestre por minería. Y es que la geología, en su lenta maldad, hace del uranio un elemento abundante en toda la corteza terrestre, pero en general en concentraciones miserables. Hay que dinamitar cerros enteros y molerlos a grado talco para sacar unos kilos.

Si uno en cambio usa MOX, le da una segunda vida (y pueden ser más) a minería ya vieja, es decir pecados que ya remitieron. Hasta se evitan algunas puebladas, dada la bien ganada mala fama de las megamineras del Primer Mundo en el Tercero. Pero para llegar a esa situación ideal hay que tener escala económica, cojones diplomáticos, audacia ingenieril y una visión regional, exactamente lo contrario de lo que nos gobierna hoy.

De otro modo, habrá que esperar que el MOX crezca en los árboles.

Desgraciadamente, a nadie se le ocurrió –todavía- crear un “banco internacional de MOX”, porque desde 1977, los EEUU odian la palabra “reprocesamiento” en asuntos eléctricos. Es algo que sólo se permiten hacer, por ley, con fines morales como la guerra nuclear.

Antecedentes de un banco internacional de MOX empieza a haber, sin embargo, pero con el ULE (Uranio Levemente Enriquecido). Para que no se fundan las grandes compañías de ingeniería nuclear, el OIEA aprobó la creación de un “banco internacional” de ULE en Kazakhstán, el mayor productor mundial de uranio. Es una jugada pro-industria, que trata de quitarles a los países chicos ganosos de pasarse al átomo el miedo a que un choque diplomático con Trump, Putin o Xi Jin Ping los dejen en apagón.

Lo que nadie sabe es si Trump, Putin o Xi Jin Ping van a dejar que eso funcione.

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3 Responses to Argentina Nuclear, 2017 – LV: La economía del plutonio: el futuro que ya vino

    • Daniel Eduardo Arias dice:

      Muchas gracias. Fue un posteo demasiado largo, multitemático y complejo, debí haberlo subdividido un poco. Es lo que me pasa cuando escribo en caliente y con información demasiado fresca y poco manyada.

  1. Pa dice:

    No entiendo nada de estos temas pero me re enganche con el articulo ,hoy,un feriado

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