Reprocesamiento: ¿al borde de la expansión o en el umbral de la extinción?

By Klaus Janberg: ES, Baldev Raj: ES, P.R.Vasudeva Rao: ES, Hui Zhang: ES, April 15, 2015

Para algunos expertos el reprocesamiento del plutonio está a punto de sufrir una expansión, mientras que otros sostienen que ya se vislumbra el fin de esta práctica. El riesgo de la proliferación nuclear ha sido siempre la objeción principal al reprocesamiento, pero sus defensores afirman que en la actualidad, con la tecnología de enriquecimiento de uranio más al alcance de la mano, el reprocesamiento ya no representa una vía eficiente para las armas nucleares. Sus defensores pregonan también la seguridad energética que podría acarrear el reprocesamiento para las naciones sin fuentes de uranio autóctonas y la reducción de los residuos de alto nivel de radiactividad que podría lograrse. Sus opositores alegan que el reprocesamiento solo ofrece beneficios marginales en la reducción de residuos y que, en cualquier caso, no tiene mucho sentido desde el punto de vista económico. Tomando en cuenta cuestiones que van desde la proliferación y los residuos radiactivos hasta los costos, ¿cómo deben abordar las naciones el reprocesamiento del plutonio?

Round 1

El reprocesamiento en China: una travesía larga y riesgosa

By Hui Zhang: ES | Apr 17, 2015

Desde 1983 un ciclo de combustible cerrado ha sido un elemento oficial de la política de energía nuclear china. Según sus defensores, el reprocesamiento del plutonio y los reactores reproductores permitirán la utilización plena de los recursos de uranio de China, reducirán drásticamente el volumen de residuos radiactivos que deben almacenarse en depósitos subterráneos y establecerán una forma de deshacerse del combustible usado que se acumula en las piscinas de reactores de China. No obstante, los intentos de Beijing por desarrollar instalaciones de reprocesamiento y reactores reproductores viables desde el punto de vista comercial han sufrido dificultades tecnológicas, graves retrasos y sobrecostos. En este momento, tomando especialmente en consideración los amplios recursos de uranio de los que China dispone y su fácil acceso a recursos fuera del país, parece muy dudoso que el reprocesamiento y los reactores reproductores sean el camino adecuado para el avance del sector chino de la energía nuclear.

No funciona según lo planificado. En 1986 el Consejo Estatal de China aprobó la construcción de una planta civil piloto de reprocesamiento en el complejo nuclear Jiuquan en la provincia de Gansu. La construcción de la planta, diseñada para producir 50 toneladas métricas de metal pesado por año, comenzó en 1998 y finalizó en 2005. Sin embargo, el proceso de construcción estuvo aquejado de dificultades, retrasos y costos superiores a los esperados. Finalmente, en 2010, se llevó a cabo una prueba en caliente, 24 años después de la aprobación del proyecto. Incluso entonces, tras solo 10 días de funcionamiento y la separación de menos de 14 kilogramos de plutonio, se identificaron nuevos problemas. Hasta fines de febrero de 2015 no se había reanudado el reprocesamiento. Se indica que la capacidad anual de reprocesamiento de la planta, una vez que reanude sus operaciones, podría ser muy inferior a las 50 toneladas métricas de metal pesado planificadas originalmente.

Por su parte, la Corporación Nacional Nuclear de China (CNNC, por sus siglas en inglés) ha estado negociando desde 2007 con Areva de Francia la compra de una planta de reprocesamiento comercial capaz de producir 800 toneladas anuales de metal pesado. Se han firmado varios acuerdos, pero los precios continúan siendo un punto conflictivo. A su vez, los expertos chinos discrepan sobre si China debería importar una planta de reprocesamiento comercial a fin de cuentas. A algunos les gustaría apurar el trato, mientras que otros creen que China debería dar prioridad a la tecnología autóctona para mantener su independencia. De hecho, aun en medio de sus negociaciones con Areva, la CNNC comenzó a planificar una planta de reprocesamiento a mediana escala que sirviera como demostración, tomando como base la planta piloto. El gobierno no ha aprobado la propuesta, pero en cualquier caso el futuro del trato con Areva no es para nada claro.

Paralelamente al desarrollo de la planta de reprocesamiento piloto, China ha estado trabajando para establecer reactores reproductores de plutonio viables desde el punto de vista comercial. De acuerdo a un plan implementado hasta el año 2013, el desarrollo de reactores reproductores debía ser un proceso de tres etapas. La primera etapa consistía en completar un proyecto conocido como el reactor rápido experimental de China (China Experimental Fast Reactor). La segunda etapa implicaba la construcción, hasta aproximadamente el 2020, de algunos reactores rápidos de demostración. Por último, los reactores rápidos comercializados se implantarían alrededor de 2030. Los avances sufrieron siempre mucho más retraso de lo previsto.

El reactor rápido experimental de China es un reactor rápido experimental refrigerado por sodio que utiliza la tecnología desarrollada para el reactor BN-600 de Rusia. El proyecto, con una capacidad planificada de 20 megavatios, se aprobó en 1995, y la construcción comenzó en el año 2000. Como sucedió con la planta piloto de reprocesamiento, durante la construcción del reactor reproductor rápido experimental surgieron muchas dificultades. Los presupuestos de costos de capital debieron ajustarse dos veces, y cada presupuesto doblaba lo previsto en el anterior. El reactor alcanzó la condición de criticicidad en julio de 2010 y para julio de 2011 el 40 por ciento de su máxima potencia se había incorporado a la red. Sin embargo, el reactor estuvo en funcionamiento durante solo 26 horas durante el resto del 2011 y produjo el equivalente de solo una hora de máxima potencia. Solo recién en diciembre de 2014 el reactor logró funcionar a plena capacidad durante 72 horas. Así pues, transcurrieron 19 años desde la aprobación del proyecto y el funcionamiento a plena capacidad.

En cuanto a la segunda etapa del plan anterior a 2013, en 2009 la CNNC firmó un acuerdo con Rosatom de Rusia para construir conjuntamente dos copias del reactor de neutrones rápidos ruso BN-800 en China. Sin embargo, Beijing no ha dado su aprobación oficial al proyecto. Como sucedió con la planta de reprocesamiento francesa, los expertos chinos se quejan de que Rusia está requiriendo un precio muy alto. No está claro si o cuándo el proyecto va a seguir adelante. En su lugar, la CNNC comenzó en 2013 a enfocarse en el desarrollo del reactor rápido autóctono de China de 600 megavatios (CFR-600). Se prevé que la construcción empezará en 2017 y que comenzará a funcionar en 2023, pero el gobierno aún no ha aprobado el proyecto.

Asimismo, los expertos de la CNNC desde 2013 insisten con que se desarrolle el primer reactor rápido comercial chino, un reactor de 1000 megavatios basado en la experiencia obtenida del CFR-600. Sin embargo, el experto de la CNNC, Gu Zhongmao -defensor del ciclo de combustible cerrado- dijo en un taller sobre energía nuclear celebrado recientemente en Asia Oriental que "China necesita al menos otros 20 a 30 años de trabajo antes de la comercialización de sistemas de energía de reactores rápidos, y quedan todavía muchas incertidumbres. Escapa a nuestras posibilidades ofrecer una perspectiva clara de aquí a 20 años".

¿Por qué apurarse? ¿China debería seguir con sus planes de reactores reproductores rápidos y reprocesamiento comercializado? Existen buenas razones para evitar esta forma de proceder. En primer lugar, dado que la mayoría de los reactores de energía chinos se construyeron hace poco tiempo, Beijing no deberá soportar muchas presiones en las próximas dos décadas para reducir su carga de combustible usado. Además, este puede almacenarse de forma segura, a bajo costo, en contenedores de almacenamiento en seco, o puede desecharse también de manera segura en depósitos geológicos profundos.

En segundo lugar, China no deberá hacer frente a la escasez de recursos de uranio en el futuro previsible. Los recursos identificados de la nación se triplicaron con creces entre 2003 y 2012, de 77.000 a 265.500 toneladas métricas.Las reservas potenciales de uranio de China ascienden a más de 2 millones de toneladas. Además, recientemente Beijing se ha asegurado recursos de uranio en el extranjero, que superan en unas tres veces sus propias reservas de uranio identificadas. Se podrían agregar fácilmente más de estas reservas.

En cualquier caso, el costo del uranio justifica solo un pequeño porcentaje del costo de la energía generada por los reactores. En términos sencillos, el costo del uranio no aumentará en el futuro previsible a niveles que justificarían el costo del reprocesamiento y los reactores reproductores. En la medida que a China le preocupen las posibles interrupciones en su suministro de uranio, podría establecer fácilmente, y a bajo costo, una reserva "estratégica" de uranio.

China debería examinar con atención las experiencias de las naciones que han instaurado grandes programas de reprocesamiento y construir reactores reproductores de demostración esperando que el siguiente paso sea la comercialización de estos reactores. Esto no ocurrió en esos países, en cambio se incurrió en grandes gastos para limpiar los sitios de reprocesamiento y desechar el plutonio separado. China no tiene ninguna necesidad urgente de seguir este camino riesgoso.

El reciclaje de plutonio es mucho más caro y mucho menos seguro que la operación de reactores de agua ligera con un ciclo de combustible abierto, y en lo que a residuos radiactivos refiere, el almacenamiento en seco en contenedores es una opción segura, flexible y de bajo costo que puede posponer por décadas, o bien la necesidad de reprocesar el combustible usado, o bien de desecharlo directamente, dándole tiempo a la tecnología a que se desarrolle. China no tiene argumentos convincentes para apresurarse a construir centros de reprocesamiento o reactores reproductores de plutonio a escala comercial.

Para obtener energía nuclear sostenible es necesario un ciclo de combustible cerrado

By Baldev Raj: ES, P.R.Vasudeva Rao: ES | Apr 16, 2015

El reprocesamiento y reciclaje de uranio y plutonio han sido objeto de intensos debates en muchos países durante las últimas décadas. Varias naciones, que incluyen a los Estados Unidos, el Reino Unido, Francia, India, Japón, Rusia y otras, han desarrollado tecnologías para el reprocesamiento y el reciclaje. Un selecto grupo de naciones, entre las que se cuenta la India, han seguido una política sostenida a favor del reprocesamiento y el reciclaje, y lo han hecho, no solo a raíz de sus inquietudes con respecto a los recursos limitados de uranio, sino también porque ven en el reprocesamiento y el reciclaje la mejor vía para lograr que la energía nuclear sea sostenible a largo plazo.

De hecho, en países como la India y China, la expansión de la energía nuclear a gran escala no es sostenible sin reprocesamento y reciclaje. Los recursos de uranio de estos países son limitados. Es poco probable que el torio se convierta en un recurso valioso para la producción de energía en el corto plazo. No es práctico manejar grandes volúmenes de residuos de alto nivel de radiactividad en depósitos durante períodos largos de tiempo. Por otro lado, Francia también tuvo un programa sostenido de reprocesamiento y reciclaje y Rusia está emprendiendo el piroprocesamiento para producir combustible de óxido mixto de plutonio y uranio para su reactor BOR-60.

Muchos críticos del reprocesamiento consideran que los recursos disponibles de uranio en el mundo son suficientes, y que, por consiguiente, cerrar el ciclo de combustible no es una necesidad urgente. Este argumento es cortoplacista. La cantidad de uranio disponible en la tierra, tanto en la corteza del planeta como en el agua de los océanos, es finita y, por lo tanto, la energía de fisión no es renovable. El único debate que puede darse en torno a esta cuestión es cuánto uranio hay disponible y cuánto tiempo durará. El "Libro Rojo" de recursos de uranio, publicado por el Organismo Internacional de Energía Atómica y la Agencia para la Energía Nuclear, indica que el uranio disponible en el mundo al 2013 llegaba a unos 7,6 millones de toneladas métricas, suficiente para durar unos 150 años de acuerdo a las tasas de consumo actuales. Sin embargo, el aumento del consumo es inevitable, dado que un número en ascenso de países se vuelcan a la energía nuclear para satisfacer sus necesidades energéticas.

Dejando de lado los recursos de uranio adicionales que puedan identificarse en el futuro, y dejando también de lado la tasa de crecimiento de la energía nuclear en el futuro, se debe concluir que la energía de fisión a base de uranio no puede en ningún caso durar más de unos pocos siglos. Esto no es mucho tiempo, si lo comparamos con el período de tiempo en que probablemente continúen existiendo los seres humanos. Nosotros, los autores, creemos que la generación actual tiene la responsabilidad frente a las generaciones futuras de no agotar los recursos de uranio del mundo. Esto significa que el uranio no puede considerarse basura tras utilizar solamente un 1 por ciento de su energía, como sucede actualmente. En lugar de eso, debe procederse al reprocesamiento y reciclaje para utilizar el 75 por ciento de uranio (si no más) a fin de producir energía de fisión. En comparación con el uso por una sola vez del uranio, el reprocesamiento y el reciclaje tienen el potencial de aumentar en al menos 50 veces la cantidad de tiempo durante el cual la humanidad podrá derivar la energía de fisión a partir de los recursos de uranio.

Muchos países -India, Francia, Rusia y China en particular- han llegado a la conclusión de que los reactores rápidos (que, para la generación de electricidad, pueden aprovechar el plutonio y uranio empobrecido generados en reactores térmicos) serán un elemento importante de sus futuros programas de energía nuclear. A su vez, de los seis conceptos para sistemas de energía nuclear innovadores desarrollados por el Foro Internacional de la IV Generación (un emprendimiento común de 13 gobiernos), cuatro se basan en reactores rápidos. No obstante, siguen planteándose argumentos en contra del reprocesamiento y el reciclaje.

Estos comprenden, además del argumento de que los recursos de uranio seguirán siendo suficientes en el futuro previsible, la supuesta inmadurez de la tecnología, la consideración de sus altos costos y cuestiones relacionadas con la proliferación. Sin embargo, la tecnología relacionada con la fabricación y reciclaje de combustible de reactores de hecho es madura y ya se ha desarrollado a una escala bastante grande (aunque solo en unos pocos países). Francia e India, a través de investigaciones y desarrollo exhaustivos, una política gubernamental estable y la implementación sucesiva de plantas mejoradas, han demostrado la seguridad, madurez y costos aceptables del reprocesamiento y reciclaje de plutonio. Mientras tanto la resistencia a la proliferacion puede incluirse fácilmente en el diseño del ciclo de combustible. Es posible concebir esquemas de separación en los que el uranio y el plutonio del combustible irradiado se recuperen conjuntamente, y no solo produzcan producto de plutonio puro, lo que podría dar lugar a inquietudes relacionadas con la proliferación. El piroprocesamiento, por ejemplo, que ha sido objeto de exhaustivas investigaciones en Estados Unidos y Rusia, logra una menor descontaminación de productos de fisión que los procesos acuosos basados en el método PUREX (en referencia a la extracción de plutonio y uranio), que ha sido el pilar de la industria nuclear hasta el momento. Esto combate intrínsecamente la proliferación. Las objeciones relacionadas con la proliferación ya no constituyen un argumento convincente para la adopción de un ciclo de combustible abierto (once through).

La dimensión de los residuos. La gestión de los residuos nucleares es la única dimensión de la energía nuclear en la que la opinión pública se centra más. El ciclo de combustible abierto presenta dos graves problemas en este sentido. En primer lugar, genera una mayor cantidad de residuos, dado que este ciclo implica desechar el uranio y el plutonio tras un único uso. Se hace así necesario contar con un mayor número de depósitos y un período excesivamente largo de supervisión de los mismos, lo que prácticamente no resulta factible, además de que la opinión pública jamás lo aceptaría. En segundo lugar, hoy en día un número considerable de países están estableciendo sectores de energía nuclear pero la mayoría de las naciones no cuentan con sitios adecuados desde el punto de vista geológico para desechar el combustible irradiado. ¿Quién entonces cargará con el combustible usado que generan estas instalaciones de energía nuclear?

Deben considerarse estas cuestiones al calcular el costo de los diversos enfoques del ciclo de combustible. Por lo general el costo del reciclaje se compara con el del ciclo abierto asumiendo que el precio del uranio se mantendrá igual. Sin embargo, aun asumiendo que el precio del uranio se mantendrá estable durante siglos, lo que es improbable, igualmente deben justificarse los costos más altos que suponen la gestión de los residuos del ciclo abierto. También debe justificarse el daño adicional al medio ambiente relacionado con los mayores requisitos de extracción minera del ciclo de combustible abierto, dado que si el uranio y el plutonio se reciclan, se debe extraer menos uranio por unidad de energía producida. Este tipo de enfoque holístico de los costos demuestra que el reprocesamiento no solo no es excesivamente costoso, como se indica con frecuencia, sino que es de hecho competitivo en términos de costos.

Cómo cambié de opinión con respecto al reprocesamiento

By Klaus Janberg: ES | Apr 15, 2015

Esta historia muy personal comienza a fines de los años sesenta, cuando trabajaba como ingeniero haciendo el postdoctorado en un pequeño proyecto de investigación relacionado con el reactor reproductor rápido Phénix en Cadarache, el centro de investigación que era el núcleo de la investigación sobre seguridad para los reactores reproductores rápidos en Francia. Como casi todos los ingenieros nucleares de esa época yo estaba convencido de que Glenn Seaborg, el químico ganador del premio Nobel, tenía razón: los reactores reproductores y el reciclaje de plutonio abastecerían al mundo de energía barata ilimitada. Las consecuencias para el medio ambiente solo serían positivas. Cuando mi tiempo en Cadarache llegó a su fin, decidí, por lo tanto, ir a trabajar al país que aparentemente era el líder en reproductores y reprocesamiento, y pasé a trabajar en la operación de desarrollo del reactor reproductor de General Electric, en Sunnyvale, California.

Por aquellos días el uranio estaba subiendo de precio, y, en opinión de muchos, también comenzaba a escasear. Por consiguiente, el valor del plutonio era alto, al menos para uso militar, y en teoría también para uso civil. Cuando en 1970 Francia y Alemania decidieron emprender un gran proyecto demostrando el potencial comercial de los reactores reproductores rápidos a través del reactor Superphénix de 1200 megavatios, sentí la necesidad de participar en este proyecto europeo. Así que me mudé de nuevo, pero esta vez asumí un cargo del lado del operador en RWE, la empresa de energía eléctrica más importante de Alemania. Durante la fase previa al proyecto, RWE me dio la oportunidad de aprender sobre gestión de proyectos en el reactor SNR-300, en Kalkar, Alemania, que en ese momento se estaba construyendo.

RWE me envió también al reactor reproductor rápido Phénix en Francia para hacer el seguimiento de su conexión a la red, lo que formaba parte de la preparación para el proyecto Superphénix. Recuerdo con cariño la vista de la sala de control del reactor Phénix (sí, tenía una gran ventana). Podía ver el río Ródano y muchos aviones de combate que despegaban del campo de aviación al otro lado del río. Fue un período maravilloso, lleno de optimismo, optimismo que pareció particularmente justificado en 1974 cuando André Giraud, entonces director de la Comisión de Energía Atómica de Francia y posteriormente ministro de industria, anunció que la construcción internacional del reactor Superphénix comenzaría pronto. Para 1990 se habría completado la construcción de dos reactores reproductores rápidos adicionales de 1500 megavatios.

Sin embargo, de alguna forma pronto mi optimismo empezó a derrumbarse. Yo estaba intentando hacerme una idea más clara de los costos económicos relacionados con los reactores reproductores y el reprocesamiento del plutonio haciendo comparaciones simples de los gastos generados en reactores reproductores rápidos de tipo ciclo (loop), reactores reproductores rápidos de tipo piscina (pool), y reactores de agua ligera. Tomé en cuenta, entre otras cosas, los materiales necesarios para su construcción y su capacidad para variar la producción de electricidad, dado el caso. Llegué a la conclusión de que los reactores reproductores rápidos siempre terminarían en costos de capital más altos que los reactores de agua ligera, por lo menos de un 30 a un 50 por ciento más altos. Concluí a regañadientes que los reactores reproductores rápidos comerciales no tendrían éxito en mi generación, a menos, por supuesto, que cambios en los costos del ciclo de combustible vinieran al rescate. Y, de hecho, a fines de los años sesenta, la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido había empezado a ofrecer el reprocesamiento a precios inmejorables, solo $15 por kilogramo de metal pesado. Eurochemic, un centro de reprocesamiento común europeo, también ofrecía precios bajos, así como WAK, un pequeño centro de reprocesamiento alemán que, a pesar de sus precios asequibles, todavía tenía dificultades para llenar sus libros de compra en 1971. Por otro lado, los precios del uranio habían ido en aumento durante varios años, comenzando aproximadamente en 1975, dificultándole las cosas a empresas como Westinghouse, que vendía recargas de combustible a precio fijo.

Finalmente, en 1976 el gobierno alemán dispuso que el reprocesamiento debía ser el único enfoque legal de la fase final del ciclo de combustible. Esto obligó a las empresas de electricidad de ese país a emprender el reprocesamiento. Sin embargo, el único centro de reprocesamiento de todo el país era WAK, de modo que, para seguir las disposiciones gubernamentales, era necesario depender de contratos con el extranjero, y a BNFL, sucesora de la Autoridad de Energía Atómica de Gran Bretaña, le faltaba capacidad tras un incendio en su centro de recepción. Me volví a mudar a Alemania para negociar contratos de reprocesamiento con COGEMA, antecesora de la empresa de energía nuclear Areva, y para identificar la capacidad de almacenamiento para combustible usado hasta que COGEMA pudiera empezar a recibir combustible. Paralelamente desarrollamos el almacenamiento en seco en contenedores como alternativa.

No obstante, en ese momento, en 1978, COGEMA ofrecía el reprocesamiento solo bajo condiciones de costo incrementado, y esperaba obtener un considerable margen de beneficios de un 25 %. Entretanto, las grandes piscinas de almacenamiento alejadas de los reactores, con resistencia a los impactos aéreos y al sabotaje, no entrarían en funcionamiento durante algún tiempo. También eran más caras que la alternativa: almacenamiento en seco en contenedores. Para 1979 RWE había desechado los proyectos de piscinas alejadas de los reactores en favor de los contenedores.

En 1982 y 1983 COGEMA puso en marcha grandes piscinas que aliviaron a las empresas eléctricas alemanas. A pesar de ello, el futuro del reprocesamiento era sombrío. Cuando de forma inesperada COGEMA cotizó a los propietarios del reactor Superphénix precios extremadamente altos para el reprocesamiento, estos decidieron construir una gran piscina de almacenamiento en el centro para el combustible usado. Este fue el verdadero final de los reactores reproductores rápidos en Francia, no la decisión política de cerrarlos en 1998. La realidad de los costos surtió efecto. Los reproductores sin un ciclo de combustible comercial simplemente no tienen sentido.

Las empresas eléctricas alemanas se dieron cuenta en 1989 que el reprocesamiento aparejaría costos inaceptables, aun sin tener en cuenta el costo de la fabricación del combustible de óxido mixto de plutonio y uranio. A su vez, las altas velocidades de combustión del combustible de uranio hacían que el reprocesamiento fuera todavía menos rentable. Al mismo tiempo estaba claro que el uranio no escaseaba para nada. De hecho, volvía a estar disponible a precios decentes. A su vez, los proyectos de reprocesamiento en el Reino Unido y Japón nunca tuvieron el mismo éxito en cuanto a la producción que en Francia, y las perspectivas económicas del reprocesamiento se volvieron muy oscuras.

Hoy en día el plutonio ya no es un activo de alto valor en el balance de una empresa eléctrica. En el mejor de los casos es un ítem de valor cero. Sin embargo, a excepción de los países que podrían desarrollar con éxito reactores reproductores baratos y un ciclo de combustible asequible (China, India y Rusia todavía mantienen estas esperanzas), es más probable que sea un ítem de valor negativo. Uno teme que las empresas eléctricas de propiedad privada se conviertan en rehenes de su propio plutonio. Entretanto, en el caso de las empresas nacionales es el gobierno o, más precisamente, el contribuyente, el que se convertirá en rehén.

¿Será posible que algún día se demuestre que Seaborg tenía razón? Bien, yo llegué a la conclusión hace más de treinta años de que los reactores reproductores rápidos comerciales no serían una realidad en mi generación. Esto mismo parece todavía aplicarse a la generación más joven hoy día, y esta conclusión ni siquiera tiene en cuenta la amenaza de proliferación que implica el plutonio.

Round 2

Ideal a largo plazo versus realidad a corto plazo

By Hui Zhang: ES | May 8, 2015

Baldev Raj y P.R. Vasudeva Rao sostienen que el reprocesamiento y los reactores reproductores rápidos son necesarios para la sostenibilidad a largo plazo de la energía nuclear. De hecho, el potencial de los reactores reproductores de producir más combustible del que consumen ha sido atractivo desde el advenimiento de la energía nuclear, especialmente para lo que predicen que llegará un momento en que el uranio ya no estará disponible a un costo económico. Lamentablemente varias décadas de experiencia han demostrado que los sistemas de reciclaje del plutonio son mucho más caros y mucho menos confiables que los reactores enfriados por agua. Si el establecimiento de la energía nuclear sostenible implica abordar exitosamente cuestiones importantes como la seguridad nuclear y la resistencia a la proliferación, logrando a la vez competitividad económica, minimizando la producción de residuos radiactivos y utilizando sabiamente los recursos naturales, los reactores reproductores y el reciclaje del plutonio todavía tienen un largo camino por recorrer antes de poder hacer un aporte significativo.

Raj y Rao escribieron en la Primera Ronda que para países como India y China, que cuentan con recursos de uranio limitados, "la expansión de la energía nuclear a gran escala no es sostenible sin reprocesamiento y reciclaje". Sin embargo, los recursos limitados de uranio de un país no limitan necesariamente el desarrollo de su energía nuclear. De hecho, la distribución global de los recursos de uranio se puede caracterizar en general de esta forma: los países con más energía nuclear tienen menos uranio, y los países con más uranio tienen menos energía nuclear. La comercialización del uranio por supuesto constituye un mercado global.

En la Segunda Ronda, Raj y Rao escribieron que "las discusiones sobre las fuentes de energía sostenibles a largo plazo no se pueden basar únicamente en la economía actual. Los precios del uranio aumentarán cuando los suministros comiencen a agotarse". Sin embargo, se ha demostrado que las predicciones del pasado de que los precios del uranio aumentarían continuamente estaban equivocadas. Aun cuando la demanda ha aumentado, los precios del uranio se han mantenido relativamente bajos. Esto en cierta forma no resulta sorprendente, dado que los precios de la mayoría de los minerales han bajado en dólares constantes durante el último siglo, al mismo tiempo que ha aumentado la extracción. En el caso del uranio, la intensificación de las exploraciones y el desarrollo de la tecnología han llevado a que los recursos conocidos aumenten más rápido de lo que el uranio se agota. Los recursos conocidos de uranio son un concepto económico dinámico, y seguramente se demostrará que los recursos globales son mayores a largo plazo que la cantidad que figura actualmente en el Libro Rojo.

Raj y Rao también defienden el reciclaje del plutonio sobre la base de que este produce menores volúmenes de residuos radiactivos que el ciclo abierto. No obstante, el reprocesamiento y el reciclaje del plutonio siguen produciendo residuos de alto nivel, residuos intermedios de vida larga y residuos de bajo nivel. Todos estos flujos de residuos en algún momento se deberán enterrar, por lo que el reprocesamiento no elimina la necesidad de los depósitos. Es más, la capacidad geológica de un depósito se determina por el calor por desintegración nuclear de los residuos, no por el volumen físico de los mismos. No obstante, en el depósito geológico para residuos de alto nivel que China pretende establecer en la provincia de Gansu, la capacidad sería simplemente el doble si todos los elementos transuránicos se separaran de los residuos nucleares; este mismo incremento podría alcanzarse esperando 100 años antes de enterrar la basura. Por lo tanto, en lugar de construir una planta de reprocesamiento cara, China podría optar por el almacenaje de barrica seca a un costo relativamente bajo. A fin de cuentas, la capacidad de los depósitos geológicos aumenta solo mínimamente al reprocesar y reciclar el plutonio una vez mediante combustible de óxido mixto.

En relación con los riesgos para la proliferación que pueden presentar los reproductores y el reprocesamiento, Raj y Rao escribieron que "la resistencia a la proliferación puede incluirse fácilmente en el diseño del ciclo de combustible" y que el piroprocesamiento "combate intrínsecamente la proliferación." Es cierto que el piroprocesamiento no produce plutonio puro, como sí lo hace el reprocesamiento tradicional PUREX, pero el producto final del piroprocesamiento es mucho menos radiactivo que el combustible usado. Sería un proceso bastante directo separar el plutonio después de completado el piroprocesamiento, más fácil que separar el plutonio directamente del combustible usado. Para Raj y Rao el reciclaje del plutonio, contrariamente a la separación, es una "medida de no proliferación". Sin embargo, el reciclaje del plutonio y los reproductores requieren que el plutonio se separe en primer lugar, permitiendo que se utilice para usos militares. En efecto, la explosión nuclear "pacífica" de la India de 1974 utilizó el plutonio supuestamente separado para el programa de reproductores del país. Y aun cuando los gobiernos no deseen la proliferación, el plutonio separado es mucho más vulnerable a los robos o abusos que el combustible usado.

Finalmente, Raj y Rao sostienen que "la generación actual tiene la responsabilidad frente a las generaciones futuras de no agotar los recursos de uranio del mundo". Sin embargo, si la generación actual no puede garantizar la seguridad del funcionamiento de las plantas de energía nuclear dela actualidad, ¿qué sentido tiene maximizar los recursos de uranio para las generaciones futuras? En particular, ¿qué sentido tiene hacerlo a través de los reactores reproductores y el reprocesamiento del plutonio, tecnologías problemáticas que presentan riesgos adicionales para la seguridad?

La cuestión no es si hacerlo, sino cuándo

By Baldev Raj: ES, P.R.Vasudeva Rao: ES | May 1, 2015

En la primera ronda, Hui Zhang escribió que China no debería apurarse con el desarrollo de reactores reproductores y el reprocesamiento a escala comercial. En la segunda ronda, Janberg generalizó el punto de Zhang al plantear la siguiente pregunta a los autores de este ensayo: "¿Por qué apurarse con los reproductores y el reprocesamiento?". Pero nosotros, los autores, no hemos sostenido que haya una gran urgencia en torno al reprocesamiento o los reactores reproductores. En cambio, nuestro argumento es que el uso generalizado de estas tecnologías es inevitable a largo plazo (si se asume que los recursos mundiales de uranio se usarán con eficacia). Ni Zhang ni Janberg han hablado hasta ahora en esta Mesa Redonda sobre la sostenibilidad a largo plazo de la energía nuclear. Ambos autores parecen conformarse con que la energía de fisión se produzca solo durante algunas décadas más.

Tanto Janberg como Zhang han construido sus argumentos en contra de los reproductores y el reprocesamiento basándose parcialmente en la economía, particularmente en los precios del uranio. Sin embargo, las discusiones sobre las fuentes de energía sostenibles a largo plazo no se pueden basar únicamente en la economía actual. Los precios del uranio aumentarán cuando los suministros comiencen a agotarse, es solo una cuestión de tiempo. Pero entonces, tal vez solo las personas en los países privados de recursos naturales puedan apreciar lo que Homi Jehangir Bhabha, el padre del programa nuclear de la India, quiso decir cuando manifestó que "ninguna energía es más costosa que ninguna energía". Esto significa que, no contar con ningún medio para generar energía representa una carga mayor que la que plantea la falta de energía.

Asimismo, Janberg se atiene a la economía a corto plazo en lugar de la economía a largo plazo cuando describe haber llegado a la conclusión de que "los reactores reproductores rápidos siempre acaban [acabarán] teniendo costos de capital considerablemente más altos que los reactores de agua ligera; al menos del 30 al 50 por ciento más altos". La conclusión de Janberg es apresurada. Procede de comparar una tecnología madura (reactores de agua ligera) con tecnologías que aún no se han probado a una escala comparable (reproductores y reprocesamiento). Así que, cuando Janberg plantea su creencia de que "los reactores reproductores rápidos comerciales no tienen [tendrán] éxito en mi generación", solo podemos responder que nuestra preocupación no es la generación actual. Son las generaciones futuras.

Zhang, mientras tanto, escribió en la primera ronda que "el reciclaje de plutonio es mucho más caro (…) que operar reactores de agua ligera con un ciclo de combustible abierto". Pero la experiencia operativa en plantas de reprocesamiento en todo el mundo no es adecuada para realizar dicha aseveración. De hecho, Francia aplicó un programa de reprocesamiento y reciclaje a escala comercial logrando buenos resultados.

Residuos y armas.Janberg y Zhang también desestiman el reprocesamiento de plutonio y los reactores reproductores cuando se trata de reducir volúmenes de residuos nucleares. ¿Pero entonces qué se debería hacer con los residuos nucleares producidos por el ciclo de combustible abierto? Ningún autor menciona Yucca Mountain, el depósito de residuos nucleares de los Estados Unidos que ha afrontado una oposición política intensa durante décadas de planeamiento, y aún está lejos de empezar a funcionar. Si todos los países con sectores de energía nuclear adoptan un ciclo de combustible abierto, serán necesarios muchos Yucca Mountains para la eliminación de residuos. Esto apenas parece posible. ¿Acaso todas las naciones tienen espacio disponible para estas instalaciones? ¿Quién asumirá los gastos de control y de garantizar la seguridad en estas instalaciones durante siglos?

Un punto final: Janberg escribió en la segunda ronda que quizás "la proliferación no parece ser una preocupación tan importante" en la India, y que la detonación nuclear de la India en 1974 fue el "punto de ignición" para los programas de armas nucleares en muchos países. Es de cierta manera desafortunado que Janberg haya decidido abordar la proliferación en estos términos. Nosotros, los autores, participamos en esta mesa redonda como expertos en reactores rápidos y en el ciclo de combustible; no participamos para presentar "la postura de la India". Pero, dado que Janberg planteó estos temas, señalaremos que la India es reconocida por la energía nuclear responsable, con un récord de no proliferación inmaculado. En cualquier caso, en las discusiones sobre proliferación se debe diferenciar entre reprocesamiento y reciclaje. ¿El reprocesamiento puede conducir a la proliferación? Este es un asunto específico de cada país. Pero el reciclaje, por lo contrario, es una medida de no proliferación. ¿Puede imaginarse un lugar más seguro para el plutonio que el núcleo de un reactor?

Nueva era, mismos argumentos

By Klaus Janberg: ES | Apr 24, 2015

La vida ofrece sorpresas maravillosas, incluso cuando se alcanza la vejez. En mi colega de Mesa Redonda Hui Zhang, ¡he descubierto un "gemelo" de alma chino! De hecho, le dirigiría a nuestros colegas Baldev Raj y P.R. Vasudeva Rao la pregunta central del ensayo de la primera ronda de Zhang: ¿Por qué apurarse con los reproductores y el reprocesamiento? ¿Por qué promover los mismos argumentos que se fomentaron en los años sesenta y setenta cuando, durante décadas, se ha demostrado en diversos países que estos argumentos son poco sólidos?

Raj y Rao basan gran parte de su ensayo de la primera ronda en la idea de que los recursos mundiales de uranio no son suficientes. Pero el mineral de uranio, en dólares constantes, es más barato en la actualidad que en el pasado. Es cierto, los precios aumentaron justo antes de Fukushima, pero luego cayeron tan bajo que muchas minas no podían cubrir sus costos. La producción tuvo que reducirse y las operaciones mineras perdieron el incentivo para continuar explorando. Hasta que las minas puedan volver a invertir, los suministros serán escasos y los precios aumentarán; pero dejando de lado las fluctuaciones a corto plazo, hoy en día solamente sobrevivir es un desafío para la industria del uranio.

Las reservas de uranio confirmadas, fácilmente accesibles, serán suficientes para cumplir con la demanda de las próximas décadas. Pero Raj y Rao deciden estudiar las reservas de combustible durante un período de tiempo muy largo, escribiendo que "se debe concluir que la energía de fisión a base de uranio no puede (…) durar más de unos pocos siglos". Aun cuando esto fuera cierto, expresa una falta de confianza absoluta en las tendencias del mercado y en el ingenio humano. La historia ha demostrado repetidamente que si los seres humanos se enfrentan a una necesidad urgente, se descubrirá un camino que llevará a satisfacer esa necesidad. O bien los métodos existentes se mejorarán para ganar tiempo adicional para la investigación y el desarrollo.

En efecto, muchas tecnologías energéticas que están desarrollándose actualmente pueden reducir la necesidad de energía de fisión en el futuro. No voy a proponer que las células fotovoltaicas, por ejemplo, sean la solución. Sin embargo, su eficiencia está mejorando continuamente y sus costos de capital están disminuyendo, mientras que los reactores nucleares están volviéndose más caros (los costos de los reactores nuevos de la planta de Finlandia Olkiluoto y el centro de Francia Flamanville se triplicaron con creces). En tal caso, ¿Raj y Rao piensan que la humanidad no producirá sistemas de almacenamiento de energía adecuados en los siguientes, digamos, 15 a 20 años? ¡Cuánto pesimismo para ser demostrado por investigadores!

En cualquier caso, si el plutonio es la solución para una posible insuficiencia de uranio en el futuro, ya existen reservas significativas de plutonio. El Reino Unido tiene disponibles más de 110 toneladas métricas de plutonio para uso civil, y ningún reactor en el cual usar el combustible. Japón tiene una reserva de alrededor de 47 toneladas métricas (que se almacenan en Japón y en otros lugares). Francia alberga más de 20 toneladas métricas de plutonio. Estas reservas constituyen un amortiguador muy significativo contra la escasez de combustible nuclear en el futuro.

Raj y Rao también defienden el reprocesamiento basándose en los supuestos beneficios para la reducción de residuos radiactivos, al sostener que un ciclo de combustible abierto da como resultado un mayor volumen de residuos que un ciclo de combustible cerrado. Están en lo cierto, si se presta atención únicamente al combustible usado y se tiene en mente el calor liberado en las minas para desechos. Pero el reprocesamiento también implica liberar residuos líquidos y gaseosos al medio ambiente. Luego están los residuos vitrificados que conlleva el reprocesamiento; los cascos y estructuras de las instalaciones para combustible usado que se deben desechar; y los residuos solidificados del mismo proceso de reprocesamiento. A efectos de no omitir nada, también se deben mencionar los residuos que en última instancia resultan de desmontar una instalación de reprocesamiento. Estos flujos de residuos hacen que el ciclo abierto sea evidentemente superior en términos de volúmenes de residuos. El piroprocesamiento no modificará esta realidad de ninguna forma significativa.

Finalmente, está el problema de la proliferación. Raj y Rao escriben que "Las objeciones relacionadas con la proliferación ya no constituyen un argumento convincente para la adopción de un ciclo de combustible abierto". Tal vez para la India, que no ha firmado el Tratado de No Proliferación Nuclear, la proliferación no parece ser una preocupación tan importante. Pero ha sido una preocupación seria para muchos otros países a partir de la detonación nuclear "pacífica" de la India en 1974. La detonación, que usó plutonio reprocesado de un reactor de combustible usado, fue el punto de ignición para los programas nucleares en Pakistán, Corea del Norte, Libia, Irak y posiblemente otros países que aún no se han identificado. Admito que actualmente puede ser más fácil para algunas naciones producir material fisible mediante el enriquecimiento de uranio. Pero el reprocesamiento, incluso si no logra la separación completa del uranio y plutonio del combustible usado, aún ofrece la vía más fácil para una "bomba sucia", y también una vía rápida, que complica los esfuerzos de vigilancia. Pienso que todavía existen riesgos de la proliferación asociados con el reprocesamiento, y que de hecho están aumentando.

Round 3

Paguen más, arriesguen más, obtengan menos

By Hui Zhang: ES | May 28, 2015

En la Tercera Ronda, Baldev Raj y P.R. Vasudeva Rao afirmaron haber identificado "varias inexactitudes técnicas" en mi ensayo de la Segunda Ronda. Considero que sus afirmaciones inducen a error.

Por ejemplo, escribí que "los residuos de alto nivel, los residuos intermedios de vida larga y los residuos de bajo nivel [del reprocesamiento y reciclaje del plutonio]…en algún momento se deberán enterrar, por lo que el reprocesamiento no elimina la necesidad de los depósitos". Raj y Rao responden que "solo los residuos de alto nivel deben ser enterrados en depósitos geológicos. Los residuos intermedios se pueden enterrar en depósitos menos profundos". Sin embargo, los residuos intermedios de vida larga producidos a través del reprocesamiento y el reciclaje del plutonio sí deben enterrarse en depósitos profundos (mientras que es adecuado enterrar los residuos radiactivos de vida corta en depósitos menos profundos). Ahora bien, el punto que para mí era clave, es que el reprocesamiento no elimina la necesidad de los depósitos. Raj y Rao ignoran básicamente esta idea.

Raj y Rao también malinterpretaron mi argumento de que la capacidad del depósito que China pretende establecer para residuos de alto nivel en la provincia de Gansu sería simplemente el doble si todos los elementos transuránicos se separaran de los residuos nucleares, y que este mismo incremento podría alcanzarse esperando 100 años antes de enterrar la basura. Raj y Rao controvierten mis argumentos comparando la toxicidad de los residuos reprocesados con la toxicidad de los residuos que no fueron todavía reprocesados. Sin embargo, mi ensayo de la Segunda Ronda se centró en la reducción del volumen de residuos que China pretende poner en el depósito de Gansu. No hice ninguna afirmación con respecto a la toxicidad.

Resumiendo, en relación con los volúmenes de residuos nucleares, estoy de acuerdo con mi colega de mesa redonda Klaus Janberg, que escribió en la Segunda Ronda que una explicación completa de todos los flujos de residuos que el reprocesamiento y los reactores reproductores implican permite concluir que el ciclo abierto es "evidentemente superior".

Una opción fácil. Recientemente los defensores de los reactores de neutrones rápidos han estado sosteniendo que los reactores y el reprocesamiento pueden reducir los riesgos a largo plazo asociados al entierro de los residuos de alto nivel. Sin embargo los riesgos y costos a corto plazo contrarrestan los beneficios a largo plazo. Por ejemplo, los defensores del reprocesamiento sostienen que los riesgos relacionados con las fugas en los depósitos geológicos se podrían reducir si todos los isótopos de larga vida del plutonio y otros elementos transuránicos contenidos en el combustible usado se transmutaran (o fisionaran), lo que llevaría a una reducción considerable de las dosis de radiactividad que podrían escapar debido a fugas. Sin embargo, los estudios han demostrado que los productos de la fisión y la activación de larga vida en el combustible usado (no isótopos que podrían fisionarse a través de los reproductores y el reprocesamiento) dominan las dosis de radiactividad que podrían escapar debido a las fugas. De hecho el plutonio es casi insoluble en aguas subterráneas profundas. Por consiguiente, el reprocesamiento no presenta beneficios evidentes a largo plazo en la reducción de las dosis de radiactividad que se pudieran fugar, aunque sí implica la liberación rutinaria de gases radiactivos de vida larga del combustible usado. El reprocesamiento aumenta también los riesgos de explosión de tanques con residuos líquidos de alto nivel. (De manera similar, los defensores de los reactores de neutrones rápidos sostienen que el reprocesamiento, al reducir la necesidad de extraer uranio, puede disminuir la exposición a la radiación para los seres humanos. Sin embargo, todos estos beneficios se anulan porque el mismo reprocesamiento y reciclaje del plutonio expone a los trabajadores y al público a la radiación. En pocas palabras, los resultados netos bien pueden también ser negativos).

Entretanto, todos los programas de reprocesamiento y reactores de neutrones rápidos que actualmente están bajo consideración aumentan considerablemente los costos económicos de la energía nuclear. Esto significa que los encargados de adoptar las decisiones en el terreno nuclear deben optar entre reducir de manera bastante poco significativa los riesgos a largo plazo relacionados con los residuos nucleares, y obtener beneficios a corto plazo en las áreas de la seguridad, la salud humana y el medio ambiente. La elección parece bastante obvia. La Academia de Ciencias de los Estados Unidos llegó a la conclusión en 1996, en función de un análisis de los costos y beneficios de los programas de reprocesamiento y reactores de neutrones rápidos, de que "ninguna de las reducciones de dosis parece ser lo suficientemente importante para justificar los gastos y riesgos operativos adicionales de la transmutación." Esta afirmación sigue teniendo vigencia.

Por último, Raj y Rao sostienen que Janberg y yo no hemos rebatido su argumento de que "la generación actual tiene la responsabilidad frente a las generaciones futuras de no agotar los recursos de uranio del mundo". En lugar de eso, Raj y Rao escriben que Janberg y yo "nos hemos centrado en cuestiones económicas, problemas relacionados con los residuos, e incluso en el programa de armas nucleares de India", Pero ¿por qué no podemos abordar cuestiones, como la economía, los residuos y la proliferación nuclear, que deben resolverse de manera satisfactoria si se van a establecer sistemas sostenibles para la energía nuclear? Aun así, incluso si dedicáramos toda la atención a la disponibilidad futura del uranio que Raj y Rao quisieran, ¿tiene sentido el reprocesamiento si el uranio sigue estando disponible a bajo costo, como parece probable, durante mucho tiempo?

Cerrando el ciclo de combustible: el punto de vista de la mayoría

By Baldev Raj: ES, P.R.Vasudeva Rao: ES | May 21, 2015

Klaus Janberg y Hui Zhang no rebatieron el argumento central que anticipamos en favor del reprocesamiento y los reactores reproductores, es decir, que la generación actual tiene la responsabilidad frente a las generaciones futuras de no agotar los recursos de uranio del mundo. En su lugar, Janberg y Zhang se han centrado en cuestiones económicas, problemas relacionados con los residuos, e incluso en el programa de armas nucleares de India, temas todos que están fuera de contexto, dado que la finalidad de esta mesa redonda es debatir sobre un asunto, no sobre la postura de un país sobre ese asunto.

En el ensayo de Zhang de la Segunda Ronda, también identificamos varias inexactitudes técnicas. Por ejemplo, Zhang sostiene que "los residuos de alto nivel, los residuos intermedios de vida larga y los residuos de bajo nivel [del reprocesamiento y reciclaje del plutonio]…en algún momento se deberán enterrar, por lo que el reprocesamiento no elimina la necesidad de los depósitos". Esto está muy lejos de ser correcto. Lo cierto es que solo los residuos de alto nivel deben ser enterrados en depósitos geológicos. Los residuos intermedios se pueden enterrar en depósitos menos profundos, que son más fáciles de establecer. A su vez, los residuos de bajo nivel se pueden diluir y dispersar, de modo que los depósitos tampoco serían necesarios en este caso. De hecho esto representa el enfoque internacional sobre el tratamiento de residuos (y no solo el de India).

Zhang sugirió también que el ciclo abierto no necesita más espacio en depósitos geológicos que lo que requiere el ciclo de combustible cerrado, siempre que los residuos se almacenen durante 100 años en barrica seca. De nuevo, esto está muy lejos de ser correcto. Muchos artículos académicos ilustran claramente que, a través del ciclo de combustible abierto, la toxicidad de los residuos de alto nivel se reduce a niveles equivalentes a los del uranio natural solo tras decenas de miles de años. No obstante, cuando se separan los elementos transuránicos a través del reprocesamiento, se alcanzan los niveles de toxicidad equivalentes a los del uranio natural tras solo 300 años. Esta es una verdad fundamental basada en la naturaleza de la desintegración radiactiva, que no puede ignorarse. En cualquier caso el énfasis que Zhang y Janberg ponen en el almacenaje en barrica seca es equivocado. ¿Hay alguna forma de garantizar la seguridad del combustible usado almacenado en barricas por cientos o miles de años? Como escribimos en la Segunda Ronda, el lugar más seguro para el plutonio es dentro de un reactor. Las barricas secas no pueden compararse con esto.

Ahora o después. Otra ventaja importante del reprocesamiento, a la que Zhang y Janberg no han prestado atención, es su posibilidad de reducir la necesidad de extracción de uranio. De todas las etapas del ciclo de combustible nuclear, inclusive el tratamiento final de los residuos, la extracción es la actividad que ocasiona las dosis de radiactividad más altas para la población humana. El Congreso internacional sobre los avances en las centrales nucleares de 2015, celebrado hace poco en Niza, Francia, contó con presentaciones y debates sobre los sistemas nucleares alimentados por uranio empobrecido y plutonio (obtenido a través del reprocesamiento) y el potencial que tienen para reducir la necesidad de la extracción de uranio, o bien de eliminarla completamente.

En la Segunda Ronda Zhang escribió que "los reactores reproductores y el reciclaje de plutonio todavía tienen un largo camino por recorrer antes de poder hacer un aporte significativo" al establecimiento de la energía nuclear sostenible. Nos alegra saber que Zhang cree que los reproductores y el reprocesamiento pueden contribuir significativamente en algún punto, aun cuando no sea ahora el momento. No obstante, este es justamente el centro de nuestra argumentación, es decir, que no se tratar de decidir si se adoptarán a gran escala los reactores reproductores y el reprocesamiento del plutonio, sino de cuándo se hará. La necesidad global de lograr energía sostenible ya ha decidido que deben adoptarse. El "cuándo" depende de las políticas de los países individuales, la madurez de la tecnología y los requisitos energéticos.

Hasta donde sabemos, ningún país hasta ahora ha adoptado la postura de que nunca necesitará el ciclo de combustible cerrado. De hecho, solo unos pocos países prefieren el ciclo abierto, y algunos de ellos pretenden eliminar completamente la energía nuclear. El resto de los países opina que por ahora el ciclo cerrado no es económico ni necesario en sus países. Sin embargo, dejan abierta la opción de adoptar el ciclo de combustible cerrado a largo plazo. Programas internacionales, como el Congreso internacional sobre los avances en las centrales nucleares y el Foro Internacional de la IV Generación han reconocido en muchas oportunidades la importancia de los reactores rápidos y el reprocesamiento del plutonio. El razonamiento detrás de esta postura mayoritaria es que, si la energía nuclear debe ser sostenible, comprendiendo la sostenibilidad los parámetros de economía, seguridad y tratamiento de residuos, el ciclo de combustible cerrado y los reactores reproductores son indispensables.

Un derroche injustificable

By Klaus Janberg: ES | May 15, 2015

En la Segunda Ronda, Baldev Raj y P.R. Vasudeva Rao siguieron afirmando que el reprocesamiento del plutonio y los reactores reproductores contribuyen significativamente a la reducción de los residuos. También minimizaron los desafíos económicos y los riesgos para la proliferación relacionados con los reproductores y el reprocesamiento. Sus puntos de vista sobre estos temas no resisten un análisis exhaustivo.

En relación con los residuos, Raj y Rao argumentaron que la apertura del depósito de residuos nucleares Yucca Mountain en Estados Unidos ha demostrado ser un error hasta ahora. "Si todos los países con sectores de energía nuclear adoptan un ciclo de combustible abierto", escribieron, "serán necesarios muchos Yucca Mountains para la eliminación de residuos", lo que para ellos "apenas parece posible". De modo que, de acuerdo con su argumentación, ¿no tiene más sentido reducir los volúmenes de residuos mediante el reprocesamiento? Sin embargo, lo cierto es que en ningún lugar del mundo funciona un depósito geológico para residuos de alto nivel. Por lo tanto, ¿qué importa si se reducen los volúmenes de residuos mediante el reprocesamiento? Nuevamente, como sostuve en la Segunda Ronda, una explicación completa de los flujos de residuos muestra que el ciclo de combustible abierto produce volúmenes de residuos inferiores que los reproductores y el reprocesamiento.

En todo caso, el almacenaje de barrica seca es un mejor enfoque al problema de los residuos. Una planta de energía nuclear típica, que funciona desde hace 50 años, produce residuos que, si se almacenan en barrica seca, podrían caber en la sala de turbinas vacía de la misma. Además, este método de almacenamiento no produce la gran cantidad de residuos de funcionamiento y desmantelamiento que el reprocesamiento implica.

En cuanto a los aspectos económicos, Raj y Rao escribieron que "la experiencia operativa en plantas de reprocesamiento en todo el mundo no es adecuada" para llegar a la conclusión de que son más caras que los reactores de agua ligera y el ciclo de combustible abierto". "Francia", escribieron, "aplicó un programa de reprocesamiento y reciclaje a escala comercial logrando buenos resultados". Estoy de acuerdo con que la UP3, la planta de reprocesamiento francesa para clientes extranjeros, ha sido un gran éxito desde el punto de vista técnico. Sin embargo, la historia es bien distinta si consideramos los aspectos comerciales. Puedo dar fe de este hecho, dado que en cierta medida participé personalmente en la planta. Hubo una época en que Francia podía lograr que los clientes del reprocesamiento firmaran contratos con arreglo al método del coste incrementado, donde los clientes asumían todos los riesgos, desde las autorizaciones hasta el desmantelamiento, porque sus gobiernos los obligaban a firmar. Estos contratos, que nunca se podrían habrían formalizado sin presión gubernamental, ya han vencido o están por vencer. No se prevén nuevos clientes en cantidad suficiente, y la empresa de energía eléctrica nacional francesa no demuestra mucho entusiasmo por llenar ese cupo. A su vez, entretanto otras plantas de reprocesamiento en otros países –West Valley en Estados Unidos y Sellafield en el Reino Unido- han sido un total fracaso.

En lo que a la proliferación refiere, Raj y Rao sostienen que el reciclaje del plutonio es una "medida de no proliferación". No obstante, como ya ha señalado Hui Zhang, el plutonio debe separarse antes de poder reciclarse, lo que lo hace mucho más susceptible a los abusos que si todavía formara parte del combustible usado. De nuevo, el almacenaje en barrica seca es una mejor opción. La alta radiactividad del combustible usado lo protege contra los robos por más de 150 años. ¿Un siglo y medio no son suficientes para determinar si el reciclaje del plutonio es realmente necesario?

Estoy convencido de que asignar grandes sumas de dinero a los reactores reproductores rápidos durante los próximos 30 años -un período en el que los reproductores y el reprocesamiento no lograrán alcanzar la madurez económica- es un derroche injustificable. Existen mejores alternativas para la inversión. No voy a sostener que laEnergiewende, o transición energética, alemana, es una alternativa ejemplar. De hecho, pienso que es bastante antieconómica. Sin embargo, la inversión debería dirigirse hacia las fuentes alternativas de energía que sí existen, y no hacia los reactores reproductores y el reprocesamiento del plutonio.