Energía nuclear: estado y desafíosUniversidad Tecnológica Metropolitana

Mayo, 2013.Comisión Chilena de Energía Nuclear

IntroducciónIntroducción Área nuclear en ChileÁrea nuclear en Chile Energía nuclear en el mundoEnergía nuclear en el mundo Introduciendo energía nuclearIntroduciendo energía nuclear Enfoques actuales-ChileEnfoques actuales-Chile ConclusionesConclusiones

TemarioTemario

Fisión nuclear ….. energía y radiaciones

Neutróninicial

235U

236UNúcleo

3 nf

110

123

Fusión nuclear ….. energía y calor

n + 14,1 Mev

4He + 3,5 Mev

2H 3H

.

Litio….!!Litio….!!

Área nuclear en Chile: Radiaciones

Aplicaciones nucleares(Algunas)

SALUDBAJA CARGA BACTERIANA

TEJIDOS-SANGRE

AGRICULTURAMANEJO ESPECIES

MEDICINATRATAMIENTO

CANCER

AGRICULTURAMEJORA CULTIVOS

INDUSTRIAESTERILIZACION

MEDIOAMBIENTEANALISIS ELEMENTAL

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.

Comisión Chilena de Energía NuclearComisión Chilena de Energía NuclearAlcance de sus actividades

Energía nuclear…..aportes a la saludEnergía nuclear…..aportes a la salud

8

Producción de Radiofármacos (medicina)*

Esterilización de piel humana, cerdo, huesos, amnios y otros tejidos.

Irradiación de Sangre.Irradiación de Productos Médico-Quirúrgicos.

Clínicas

Hospitales

Corporaciones

Médicos Oncólogos

Traumatólogos

Especialistas en Quemados

Odontólogos

Oftalmólogos

Pacientes tratados: 105.655/ año

Material médico quirúrgico irradiado: 510m3 /año

Diversos Enfermos: 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 tratamientos

UsuariosUsuarios BeneficiariosBeneficiarios

ImpactoImpacto Productos y Productos y ServiciosServicios

Radioisótopos, Radiofármacos, Banco de Tejidos Esterilizados

Nucleoelectricidad…en el mundo….Nucleoelectricidad…en el mundo….

14% de energía eléctrica mundial: 440+ 14% de energía eléctrica mundial: 440+ reactoresreactores

FisiónFusión…..

Electricidad-ambiente: diferentes enfoquesElectricidad-ambiente: diferentes enfoques

Tendencia pre-Fukushima: “renacimiento nuclear”

Problemas de seguridad internacional, Creciente costo de los combustibles fósiles,Creciente costo de los combustibles fósiles, Buen desempeño de la tecnología nuclear,Buen desempeño de la tecnología nuclear, Extensión de vida y aumento de potencia,Extensión de vida y aumento de potencia, Comprensión sobre Chernobyl (20 años),Comprensión sobre Chernobyl (20 años), Costo y escala de opciones renovables,Costo y escala de opciones renovables, Amenaza de cambio climático abrupto,Amenaza de cambio climático abrupto, Costos e impactos globalesCostos e impactos globales Ambientalistas a favor de esta opción,Ambientalistas a favor de esta opción, Países líderes (EUA, UK, G8, Australia, etc.),Países líderes (EUA, UK, G8, Australia, etc.),

Resultado: 130+ posibles reactores al MP.

Energía nuclear…….Marzo 2011Energía nuclear…….Marzo 2011

Cómo funcionan…?Cómo funcionan…?

Centrales Nucleares

Funcionamiento típico de un reactor nuclearFuncionamiento típico de un reactor nuclear

VaporVapor

AguaAgua

370 443 TOTAL

Centrales Nucleares

Reactores nucleares en operación, por tipoReactores nucleares en operación, por tipo

NoSodio líquido

PuO2 y UO21 3 Japón, Rusia, Francia

De espectro rápido (FBR)

GrafitoAguaUO2 (LEU)11 16 RusiaAgua a presión y grafito (LWGR)

GrafitoCO2U (natural), UO2 (LEU)11 22 Reino UnidoGas-grafito (GCR,

AGR & Magnox)

Agua pesada

Agua pesada

UO2 (natural), UO2 (SEU)

21 41 Canadá, India, Corea, China, Argentina

Agua pesada a presión (PHWR-CANDU)

AguaAguaUO2 (LEU)84 94 EUA, Japón, Suecia

Agua en ebullición (BWR)

AguaAguaUO2 (LEU)242 267 EUA, Francia, Japón, Rusia

Agua a presión (PWR-VVER)

ModeradorRefrigeranteCombustibleGW#PaísesTipo de Reactor

Agua (o gas)Agua (o gas) Agua (o gas)Agua (o gas)

Combustible Combustible envainadoenvainado

Núcleo con generadores de calorNúcleo con generadores de calor

Centrales Nucleares

Barra de Barra de controlcontrol

Elemento Elemento CombustibleCombustible

CorazónCorazón

ReactorReactor

REACTOR PARA NUCLEOELECTRIDAD

Gran Presión

ReactoresReactoresNucleoelectricidad vs. Investigación

REACTOR PARA INVESTIGACIÓN

Piscina

RADIACIONESENERGÍA

Situación post-FukushimaSituación 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

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

• Los desafíos

• Fin

Programas-proyectos/confirmados

Programas detenidos-congelados

Programas cancelados-salida gradual

Salida con cierre de PNP

Situación post Fukushima

Estado nucleoelectricidad

• Alemania y Suiza: salida gradual

• Bélgica: salida condicionada

• Italia canceló programa-referéndum

• Nuevos programas nucleares:

UK,

R. Checa,

Polonia,

China (26),

India,

Sudáfrica.

Situación post Fukushima

Gobiernos

Situación reactores nucleares 2012

Situación reactores nucleares 2012

Situación reactores nucleares 2012

Opinión pública

• Esperable: rechazo y aprobación, conducta variable.

• Confianza debe ser recuperada.

A favor Contra

Situación post Fukushima

Introduciendo energía 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.

FASE 1

Ante-proyecto Toma de decisiones del proyecto

Construcción OPERACION

Estudio de viabilidad

Proceso de Licitación Licenciamiento

~ 10 a 15 años

Opción nuclear de potencia incluida en la estrategia energética

nacional

HITO 1Listos para tomar un

compromiso informado sobre un programa nuclear de potencia

HITO 2Listos para licitar la

primera Central Nuclear de Potencia

HITO 3Listos para licenciar y

operar la primera Central Nuclear de Potencia

Consideraciones previas antes de tomar la decisión de lanzar un programa nuclear de potencia

Trabajo preparatorio para la construcción de una NPP después de haber tomado la decisión de un programa nuclear

Actividades que se deben implementar para una primera NPP

Mantenimiento y mejoramiento continuo de la Infraestructura

Programa de desarrollo de la infraestructura nuclearPrograma de desarrollo de la infraestructura nuclear

ESTUDIOS

¿VIABLE? SI

NOFIN

FASE 2

FASE 3

• Guía de trabajo del OIEA

• 19 áreas clave de infraestructura nuclear requerida.

• Tres fases-15 años promedio.

Ventajas:• Modelo de proceso claro y

estructurado.

• Permite acceder a apoyo del OIEA y legitima el trabajo realizado.

Tópicos claves1.- Posición Nacional

2.- Seguridad Nuclear

3.- Gestión

4.- Fondos y Financiamiento

5.- Marco Legal

6.- Salvaguardias

7.- Marco Regulatorio

8.- Protección Radiológica

9.- Red Eléctrica

10.- Desarrollo Recursos Humanos

11.- Participación de Grupos de Interés

12.- Emplazamiento y Servicios de Apoyo

13.- Protección Medioambiental

14.- Planificación de Emergencias

15.- Seguridad y Protección Física

16.- Ciclo del Combustible Nuclear

17.- Residuos Radiactivos

18.- Participación Industria Nacional

19.- Adquisiciones

El enfoque del OIEAEl enfoque del OIEA(Organismo Internacional de Energía Atómica)(Organismo Internacional de Energía Atómica)

Nucleoelectricidad en Chile: 2007-Marzo 2010

(2007)Tiene sentido

estudiar la opción nuclear para Chile?

ENTREGA SEPTIEMBRE 2007

Comisión Zanelli

Informe Zanelli: “La energía nuclearno se puede descartar, pero es

necesario realizar estudios detallados al respecto”.

Avanzaren todos los frentes paratomar una decisión

informada alrespecto

1

Ministro EnergíaTokman

Estudios CCHEN

OIEA

Min: Área Estudios

CNE: Área Eléctrica

Grupo Consultivo

Trabajo en tema de“Auto-evaluación”

con el OIEA

2

Informe: “Núcleo-electricidad en Chile; oportunidades,brechas y desafíos”

ENTREGA MARZO 2010

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

RecomendacionesNoviembre 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

EmplazamientoMedioambiente-tecnologías

Tecnologías-ciclosOpinión pública

Economía

Red eléctrica

Regulaciones

• 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• ……….

Enfoques actuales

Lo que viene…..mayor seguridadLo que viene…..mayor seguridad

Plan de acción OIEA

DISEMINACIONINFORMACION Y

COMUNICACIONES

EVALUACIONES DE SEGURIDAD

CUERPOS REGULATORIOS

ORGANIZACIONES OPERATIVAS

REVISION DE PARES

INVESTIGACION Y DESARROLLO

Peligros naturales extremos- pérdida sistemas seguridad-gestión de accidentes

ACR-700CAN

CANDU 6CAN

PHWR 500IND N-H N-H

N-H

K-70FRA

SPWRJAP

CaremplusARG

MRXJAP

ABV-6CEI

AST-500CEI

Carem-25ARG

VPBER600CEI

SMARTCOR

PIUSSUE

ISISITA

IRISEUA

V-500 SKDICEI

I-PI-P

I-P

I-P

I-P

I-P

I-P

I-P

I-P

I-P

N-P

NHR-200CHN I-P

I-P

I-P

AP 600EUA

V-407CEI N-P N-P

AC 600CHN N-P

QP300CHI P

MS-600JAP N-P

ALMREUA

PRISMEUA

BMN-170CAN

MDPJAP

BRESTCEI

MM

M

M

MSBWR

EUA N-B

BWR600CHN

HSBWRJAP N-B N-B

+ Innovativas+ Innovativas

Diseño de Detalle Diseño Básico Diseño Conceptual

CANDU 9CAN E-H

System 80+EUA

EPRFRA-ALE

E-P

E-P

APR1400COR E-P

V-428CEI E-P

N4FRA E-P

Sizewell CUK E-P

BN 800CEI

SPX 1200FRA M

M+ Evolutivas+ EvolutivasESBWR

CEE

SWR-1000ALE

E-B

E-BBWR-90+

SUE-FIN E-B

ABWREUA E-B

Opciones de reactores avanzadosOpciones de reactores avanzados

MHTGRCHI

GTMHREUA-CEI G G

HTGR-GTJAP G

GTHTR300JAP G

PBMRSA-VRS G

Centrales NuclearesCentrales Nucleares

Más adelante vendrán los de IVMás adelante vendrán los de IVaa Generación Generación

Centrales Nucleares

VHTRVHTR

MSRMSR SCWRSCWR

SFRSFRLFRLFR

GFRGFR

¿COMPLEJO O COMPLICADO?

LO COMPLICADO

LO COMPLICADO

CONCLUSIONES……?CONCLUSIONES……?

•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 regulatorio independiente, robusto (CP-MP).

•Implementación de esfuerzo sistemático para análisis de factibilidad de PNP (…).

Desafíos actuales

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 lograr-

demostrar, 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).

Conclusiones

Ruta de implementación de energía nucleoeléctricaRuta de implementación de energía nucleoeléctrica

Energía nuclear…..aportes a la saludEnergía nuclear…..aportes a la salud

47

Producción de Radiofármacos (medicina)*

Esterilización de piel humana, cerdo, huesos, amnios y otros tejidos.

Irradiación de Sangre.Irradiación de Productos Médico-Quirúrgicos.

Clínicas

Hospitales

Corporaciones

Médicos Oncólogos

Traumatólogos

Especialistas en Quemados

Odontólogos

Oftalmólogos

Pacientes tratados: 105.655/ año

Material médico quirúrgico irradiado: 510m3 /año

Diversos Enfermos: 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 tratamientos

UsuariosUsuarios BeneficiariosBeneficiarios

ImpactoImpacto Productos y Productos y ServiciosServicios

Radioisótopos, Radiofármacos, Banco de Tejidos Esterilizados

…..????

Muchas gracias….Muchas gracias….

Energía nuclear: estado y desafíosUniversidad Tecnológica Metropolitana

Mayo, 2013.Comisión Chilena de Energía Nuclear