El proyecto CAREM
El proyecto CAREM
Por Sol Pedre
La Central Argentina de Elementos Modulares (CAREM) es el primer reactor de potencia de diseño y construcción completamente argentino, enmarcado en el proyecto de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Es una central nucleoeléctrica más pequeña que las tradicionales. Su principal objetivo es generar electricidad y cuenta con un diseño integrado y una serie de ventajas en términos de seguridad. Esta clase de reactores se presentan como una de las principales opciones para la generación eléctrica de base, capaz de brindar grandes volúmenes de energía pero sin emisión de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero, aspecto fundamental en el proceso de transición energética que el mundo afronta para sustituir las fuentes de generación de energía basadas en los combustibles fósiles (principalmente, el carbón, gas y petróleo).
Por su menor tamaño y potencia, la simpleza relativa de su diseño y su capacidad para ser construido en fábricas y luego transportarse hasta el sitio de emplazamiento para su instalación final (entre otras características), se las denomina Small Modular Reactor (SMR). Además, cuentan con la ventaja de requerir un costo de capital inicial sensiblemente menor y de ofrecer una tasa de retorno de la inversión mucho más corta en términos de tiempo que los que requiere una central nuclear tradicional.
Algunas de las innovadoras características técnicas de la central CAREM radican en la integración de los principales componentes en un único recipiente de presión, simplificándose el diseño en relación a una central nuclear tradicional por tener un tamaño relativo mucho menor, y por eso requerir menos piezas y equipos en general. Sumado a que el reactor cuenta con sistemas de seguridad pasivos, es decir que actúan sin necesidad de alimentación eléctrica externa ni de la acción de un operador, durante una amplia ventana de tiempo, se configura así un diseño de reactor nuclear inherentemente seguro.
FIGURA 1. Recipiente de presión del reactor
Fuente: Comisión Nacional de Energía Atómica.
Partiendo del principio de que la principal función de las centrales nucleares es la generación de electricidad, este tipo de reactores más pequeños y versátiles permiten proyectar una serie de usos particulares, como puede ser el abastecimiento eléctrico de zonas remotas o alejadas de los grandes centros urbanos (permitiendo el diseño de pequeñas redes eléctricas localizadas, que pueden ser independientes al Sistema Interconectado Nacional). Otros usos posibles son el abastecimiento eléctrico de polos industriales o fabriles, de plantas de desalinización de agua de mar o de producción de hidrógeno (instalaciones que demandan un alto y constante consumo eléctrico), el aprovechamiento del calor residual para sistemas de calefacción y, sobre todo, como fuentes de generación eléctrica de base (es decir, 24/7) que, combinados con energías renovables, se presentan como la mejor solución para reemplazar los combustibles fósiles sin generar dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero.
La central CAREM y su planta demostradora de 32 MW eléctricos se encuentra en avanzado estado de construcción (alrededor de un 65% de avance físico general), siendo uno de los pocos SMRs del mundo en haber salido de los planos y renders para comenzar a materializarse (el otro es el ACP100 de China), entre alrededor de 80 proyectos que aún no superan la etapa documental.
Para reafirmar esto, cabe señalar que el recipiente de presión del reactor (RPR), el cual se muestra en la FIGURA 1, se encuentra en fabricación en la planta de la empresa IMPSA en Mendoza, ya supera el 72% de avance. Los generadores de vapor (GV) cuentan con un 56% de avance y lo más importante es que se validó el proceso de fabricación, comprobándose que es técnicamente viable fabricarlos tal como fueron diseñados. Los elementos combustibles (EECC, conformados por un elemento mecánico integrado por pastillas de combustible -o pellets-, ambos diseños de la CNEA), superan también el 55% de desarrollo. Cabe señalar que la empresa CONUAR está a cargo de la fabricación de los GV y los EECC.
El sitio de emplazamiento del primer CAREM es un predio ubicado en el Complejo Nuclear Atucha (cerca de la localidad de Lima, Buenos Aires), donde el edificio civil que contendrá al reactor y todos sus sistemas ya cuenta con más de un 85% de avance (FIGURA 2), siendo también el primer edificio de una central nuclear totalmente diseñado en el país. Se prevé el fin de la etapa de construcción y el comienzo del montaje electromecánico para finales de 2024 o principios de 2025. Si bien estos 32 MWe permitirán generar un volumen de electricidad capaz de alimentar a una ciudad de unos 120 mil habitantes, su principal objetivo será validar el concepto y las ingenierías de todos los sistemas del reactor, paso clave para el escalamiento a módulos comerciales de mayor potencia (se estima que alcanzarían al menos los 120 MWe c/u).
FIGURA 2. Avance de construcción en el complejo Atucha
Fuente: Comisión Nacional de Energía Atómica (2023).
El avanzado estado de construcción y fabricación del CAREM configura una ventana de oportunidad inmejorable para la Argentina, ya que permite posicionar al país como uno de los máximos referentes mundiales del mercado de los SMR. La ventaja competitiva y estratégica que representa el avanzado estado del CAREM es fundamental para ganar mercados y abrir las posibilidades de colocar este reactor argentino en muchas regiones del mundo, abriendo un potencial mercado exportador de tecnología y alto valor agregado que podría representar varios miles de millones de dólares durante los próximos años. Cabe indicar que estas estimaciones están avaladas por organismos internacionales especializados, como el Organismo Internacional de Energía Atómica (dependiente de las Naciones Unidas) o la Agencia Nuclear de Energía de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico, OCDE por su sigla en inglés.
Finalmente, es importante enfatizar que por las características ya descritas (menor tamaño y potencia, diseño simplificado, posibilidad de ser fabricados en origen y montados en el sitio final prácticamente terminados, entre otras), reactores como el CAREM son muy bien considerados por países newcomers, es decir aquellos que, conscientes de la necesidad de reemplazar los combustibles fósiles y de la importancia de la soberanía energética de un país, pretenden comenzar a introducir a la energía nuclear en sus matrices eléctricas. Sumado a que Argentina tradicionalmente acompaña esta clase de exportaciones con un proceso de capacitación y transferencia de tecnología, esta clase de países configuran un potencial nicho en particular para el SMR argentino.
Autora
Sol Pedre. Licenciada y Doctora en Ciencias de la Computación, Universidad de Buenos Aires (UBA). Gerenta de Área del Proyecto CAREM en la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), Vicepresidenta del Directorio de CONUAR S.A, miembro del Standing Advisort Group on Nuclear Energy (OIEA) y del Committee for Technical and Economic Studies on Nuclear Energy Development (NEA-OECD). proyectocarem@cnea.gov.ar