Energía nuclear: estado y desafíos Universidad Tecnológica Metropolitana
Comisión Chilena de Energía Nuclear Mayo, 2013.
Temario
Introducción Área nuclear en Chile Energía nuclear en el mundo Introduciendo energía nuclear Enfoques actuales-Chile Conclusiones
Fisión nuclear ….. energía y radiaciones
110
U
236
Núcleo 235U 3 nf Neutrón inicial
123
Fusión nuclear ….. energía y calor
2H
.
3H
4He + 3,5 Mev
n + 14,1 Mev Litio….!!
Ă rea nuclear en Chile: Radiaciones
Aplicaciones nucleares (Algunas)
MEDICINA TRATAMIENTO CANCER
AGRICULTURA MEJORA CULTIVOS
INDUSTRIA ESTERILIZACION
MEDIOAMBIENTE ANALISIS ELEMENTAL
AGRICULTURA MANEJO ESPECIES
SALUD BAJA CARGA BACTERIANA TEJIDOS-SANGRE
Comisión Chilena de Energía Nuclear
Alcance de sus actividades Operación de instalaciones nucleares y radiactivas de 1ra. categoría. Producción de radioisótopos y radiofármacos para medicina y otras aplicaciones. Dominio y difusión de técnicas nucleares. Asesoría al Gobierno-sociedad, en temas nucleares. Rol regulador en seguridad nuclear y radiológica. Incluye gestión de residuos radiactivos. Investigación y desarrollo en ciencia y tecnología.
Energía nuclear…..aportes a la salud Radioisótopos, Radiofármacos, Banco de Tejidos Esterilizados Productos y Servicios
Usuarios Clínicas
Producción de Radiofármacos (medicina)* Esterilización de piel humana, cerdo, huesos, amnios y otros tejidos. Irradiación de Sangre. Irradiación de Productos MédicoQuirúrgicos.
Impacto Beneficiarios
Pacientes tratados: 105.655/ año
Material médico quirúrgico irradiado: 510m3 /año
Diversos Enfermos:
Hospitales Corporaciones Médicos Oncólogos Traumatólogos Especialistas en Quemados Odontólogos Oftalmólogos
Con Cáncer Inmunodeprimidos Quemados Trasplantados Con Patología a la Cornea.
Diagnóstico certero y precoz Terapia del cáncer Estudio de diversas enfermedades Extensión de sobrevida Ahorro en tratamientos Disminución de infecciones 10.000 pacientes morirían al año sin estos 8 tratamientos
Nucleoelectricidad…en el mundo….
14% de energía eléctrica mundial: 440+ reactores
Fusión…..
Fisión
Electricidad-ambiente: diferentes enfoques
Tendencia pre-Fukushima: “renacimiento nuclear”
Problemas de seguridad internacional,
Creciente costo de los combustibles fósiles,
Buen desempeño de la tecnología nuclear,
Extensión de vida y aumento de potencia,
Comprensión sobre Chernobyl (20 años),
Costo y escala de opciones renovables,
Amenaza de cambio climático abrupto,
Costos e impactos globales
Ambientalistas a favor de esta opción,
Países líderes (EUA, UK, G8, Australia, etc.),
Resultado: 130+ posibles reactores al MP.
Energía nuclear…….Marzo 2011
Cómo funcionan…?
Centrales Nucleares Funcionamiento tĂpico de un reactor nuclear Vapor Agua
Centrales Nucleares Reactores nucleares en operación, por tipo Países
#
GW
Combustible
Refrigerante
Moderador
Agua a presión (PWR-VVER)
EUA, Francia, Japón, Rusia
267
242
UO2 (LEU)
Agua
Agua
Agua en ebullición (BWR)
EUA, Japón, Suecia
94
84
UO2 (LEU)
Agua
Agua
Agua pesada a presión (PHWR-
Canadá, India, Corea, China, Argentina
41
21
UO2 (natural), UO2 (SEU)
Agua pesada
Agua pesada
Gas-grafito (GCR, AGR & Magnox)
Reino Unido
22
11
U (natural), UO2 (LEU)
CO2
Grafito
Agua a presión y grafito (LWGR)
Rusia
16
11
UO2 (LEU)
Agua
Grafito
Japón, Rusia, Francia
3
1
PuO2 y UO2
Sodio líquido
No
443
370
Tipo de Reactor
CANDU)
De espectro rápido (FBR)
TOTAL
Centrales Nucleares N煤cleo con generadores de calor Barra de control Reactor
Coraz贸n
Combustible envainado Elemento Combustible
Agua (o gas)
Agua (o gas)
Reactores Nucleoelectricidad vs. Investigación Gran Presión
Piscina
REACTOR PARA NUCLEOELECTRIDAD
REACTOR PARA INVESTIGACIÓN
ENERGÍA
RADIACIONES
Situaci贸n post-Fukushima
Situación post Fukushima •
Recordar un poco el marco, la evolución y lo que se ha hecho
•
Lo que esta pasando (el plan-los stresses, etc.) luego de
Estado nucleoelectricidad
Fukushima •
Lo que ha pasado en la potencia eléctrica: china-alemania-belgica(ESTO, DEL DOCUMENTO CCHEN) Los que se quedan, los que vienen
•
Porque hablo de todo esto? Porque es el contexto de lo que nos está pasando
•
Luego los estudios concretos
•
Nuestra estrategia: hacer las cosas bien, con contrapartes, con un equipo profesionalizado. Nuestro enfoque actual
Programas-proyectos/confirmados
• •
Los desafíos
Programas detenidos-congelados
Fin
Programas cancelados-salida gradual Salida con cierre de PNP
Situación post Fukushima Gobiernos • Alemania y Suiza: salida gradual • Bélgica: salida condicionada • Italia canceló programa-referéndum • Nuevos programas nucleares: UK, R. Checa, Polonia, China (26), India, Sudáfrica.
Situaci贸n reactores nucleares 2012
Situaci贸n reactores nucleares 2012
Situaci贸n reactores nucleares 2012
Situación post Fukushima Opinión pública • Esperable: rechazo y aprobación, conducta variable. • Confianza debe ser recuperada. A favor
Contra
Introduciendo energĂa nuclear
Infraestructura nuclear Todos los elementos necesarios en un país dado, para la exitosa implementación y operación de sus primeras plantas nucleares de potencia. Los elementos implican requerimientos legales, regulatorios, institucionales, recursos humanos, entrenamiento, equipamiento físico, instalaciones de manufactura y factores económicos y socio-políticos.
Programa de desarrollo de la infraestructura nuclear HITO 2
HITO 1
HITO 3
Listos para licitar la primera Central Nuclear de Potencia
Listos para tomar un compromiso informado sobre un programa nuclear de potencia
Opción nuclear de potencia incluida en la estrategia energética nacional
Listos para licenciar y operar la primera Central Nuclear de Potencia
Mantenimiento y mejoramiento continuo de la Infraestructura
ESTUDIOS
FASE 2
Actividades que se deben implementar para una primera NPP
FASE 1 Consideraciones previas antes de tomar la decisión de lanzar un programa nuclear de potencia
Ante-proyecto
Toma de decisiones del proyecto Estudio de viabilidad
Construcción Proceso de Licitación
¿VIABLE? FIN
FASE 3
Trabajo preparatorio para la construcción de una NPP después de haber tomado la decisión de un programa nuclear
SI
NO ~ 10 a 15 años
OPERACION Licenciamiento
El enfoque del OIEA (Organismo Internacional de Energía Atómica) Tópicos claves 1.- Posición Nacional 2.- Seguridad Nuclear
•
3.- Gestión
Guía de trabajo del OIEA
4.- Fondos y Financiamiento
•
•
19 áreas clave de infraestructura nuclear requerida.
5.- Marco Legal 6.- Salvaguardias 7.- Marco Regulatorio
Tres fases-15 años promedio.
8.- Protección Radiológica 9.- Red Eléctrica
•
Ventajas: Modelo de proceso estructurado.
10.- Desarrollo Recursos Humanos
claro
y
11.- Participación de Grupos de Interés 12.- Emplazamiento y Servicios de Apoyo 13.- Protección Medioambiental
•
Permite acceder a apoyo del OIEA y legitima el trabajo realizado.
14.- Planificación de Emergencias 15.- Seguridad y Protección Física 16.- Ciclo del Combustible Nuclear 17.- Residuos Radiactivos 18.- Participación Industria Nacional 19.- Adquisiciones
Nucleoelectricidad en Chile: 2007-Marzo 2010 ENTREGA SEPTIEMBRE 2007
1
(2007) Tiene sentido estudiar la opción nuclear para Chile?
Informe Zanelli: “La energía nuclear no se puede descartar, pero es necesario realizar estudios detallados al respecto”.
Comisión Zanelli
Avanzar en todos los frentes para tomar una decisión informada al respecto
ENTREGA MARZO 2010 Informe: “Núcleo-electricidad en Chile; oportunidades, brechas y desafíos” Grupo Consultivo
2
Ministro Energía Tokman
Min: Área Estudios CNE: Área Eléctrica
Estudios CCHEN
Trabajo en tema de “Auto-evaluación” con el OIEA
OIEA
Enfoques actuales en Chile
Comisión asesora para el desarrollo eléctrico Tópicos centrales de trabajo • Diagnóstico de la situación actual. • Necesidades energéticas de largo plazo. • Tecnologías disponibles y sus costos. • Recursos en materia energética-Chile. • Niveles de competencia. • Reacción de la sociedad frente a las distintas opciones. • Puntos de vista: consumidores, generadoras, distribuidoras, ONG, medioambiente, academia.
Comisión asesora para el desarrollo eléctrico Recomendaciones Noviembre 2011 • Potenciar la CCHEN, como organismo técnico experto. • Desarrollar estudios geológicos sobre sismicidad y costos sobre tecnologías. • Crear órgano regulador independiente. • Estudiar avances en tecnologías y sus costos, niveles de seguridad y participación industrial. • Informar objetivamente a la opinión pública. • Formar personas en áreas diversas, para participar en la discusión.
Enfoques actuales
Economía Medioambiente-tecnologías Emplazamiento
Red eléctrica
Tecnologías-ciclos Opinión pública Regulaciones
Enfoques actuales • • • • • • • • •
Enfoque pragmático Marco de trabajo OIEA Formación de equipo estable Recursos humanos • Contrapartes • Expertos Comprensión de áreas y tareas Comprensión de alcances • Amplitud • Profundidad Cooperación internacional (RCF-OIEA) Colaboración ……….
Lo que viene‌..mayor seguridad
Plan de acci贸n OIEA Peligros naturales extremos- p茅rdida sistemas seguridad-gesti贸n de accidentes
CUERPOS REGULATORIOS
ORGANIZACIONES OPERATIVAS
REVISION DE PARES
INVESTIGACION Y DESARROLLO
EVALUACIONES DE SEGURIDAD
DISEMINACION INFORMACION Y COMUNICACIONES
Centrales Nucleares Opciones de reactores avanzados CAN
E-H
EUA
CANDU 9
ABWR
E-B
CEE
ESBWR
SUE-FIN
E-B
ALE
E-B
SWR-1000
COR
E-P
FRA
APR1400
E-B
FRA-ALE
BWR-90+
CEI
E-P
EPR
UK
E-P
N-H
JAP
ACR-700
IND
N-H
PHWR 500
CAN
N-B
CHN
HSBWR
N-B
COR
N-H
EUA
BWR600
SBWR
CANDU 6
V-407
N-P
JAP
CHN
AC 600
N-P
MS-600
N-P
CHI
EUA
AP 600
QP300
P
I-P
I-P
ISIS
PIUS I-P
EUA
I-P
CEI
IRIS
JAP
ABV-6 I-P
CHN
+ Evolutivas
M
I-P
M
PRISM
EUA
CAN
BMN-170
CEI
I-P
JAP
VPBER600
M
M
ALMR
CEI
M
BREST M
MDP
I-P
V-500 SKDI
SPWR N-P
BN 800
EUA
CEI
Caremplus
SUE ITA
Dise単o de Detalle Dise単o B叩sico Dise単o Conceptual
ARG
N-P
CEI
I-P
AST-500
MRX
E-P
M
E-P
CEI JAP
SPX 1200
System 80+
SMART
N-B
+ Innovativas CEI
V-428
FRA
EUA
Sizewell C
CAN
E-P
N4
I-P
FRA
ARG
K-70 I-P
Carem-25 I-P
NHR-200
SA-VRS
I-P
PBMR
JAP
HTGR-GT
EUA-CEI
GTMHR
G
G
G
JAP
G
GTHTR300
CHI
MHTGR
G
Centrales Nucleares Mรกs adelante vendrรกn los de IVa Generaciรณn VHTR
GFR
LFR
MSR
SFR
SCWR
多COMPLEJO O COMPLICADO?
LO COMPLICADO
LO COMPLICADO
CONCLUSIONES……?
Desafíos actuales •Recuperación de la fe pública (MP-LP). •Comprensión del accidente de Fukushima (CP-MP). •Explicitar relación tecnologías-efectos medioambientales-emplazamiento (CP-MP). •Entender costos futuros de emplazamiento en Chile, con medidas post-Fukushima (CP-MP). •Establecimiento de un organismo independiente, robusto (CP-MP).
regulatorio
•Implementación de esfuerzo sistemático para análisis de factibilidad de PNP (…).
Conclusiones 1. Chile: situación de necesidad energética evidente (8Gw-2020). 2. Mezcla energética resultante no ha sido consolidada. 3. ….Fukushima realmente ocurrió: fe pública en conflicto. 4. No es suficiente declarar atributos de seguridad: debe existir convencimiento. 5. La Nucleoelectricidad no ha sido descartada en Chile, pero se encontrará sujeta a: • La definición de la necesidad real de energía y factibilidad de fuentes. • Las respuestas técnicas (NE) que sea posible logrardemostrar, para CHILE. • El consenso nacional: tipo de fuente-superación de los mitos y percepción-aceptación de los riesgos. • La comprensión del accidente-los éxitos del plan de acción post Fukushima (OIEA).
Ruta de implementación de energía nucleoeléctrica
Energía nuclear…..aportes a la salud Radioisótopos, Radiofármacos, Banco de Tejidos Esterilizados Productos y Servicios
Usuarios Clínicas
Producción de Radiofármacos (medicina)* Esterilización de piel humana, cerdo, huesos, amnios y otros tejidos. Irradiación de Sangre. Irradiación de Productos MédicoQuirúrgicos.
Impacto Beneficiarios
Pacientes tratados: 105.655/ año
Material médico quirúrgico irradiado: 510m3 /año
Diversos Enfermos:
Hospitales Corporaciones Médicos Oncólogos Traumatólogos Especialistas en Quemados Odontólogos Oftalmólogos
Con Cáncer Inmunodeprimidos Quemados Trasplantados Con Patología a la Cornea.
Diagnóstico certero y precoz Terapia del cáncer Estudio de diversas enfermedades Extensión de sobrevida Ahorro en tratamientos Disminución de infecciones 10.000 pacientes morirían al año sin estos 47 tratamientos
…..????
Muchas gracias‌.
Energía nuclear: estado y desafíos Universidad Tecnológica Metropolitana
Comisión Chilena de Energía Nuclear Mayo, 2013.