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PROYECTO CAREM25 Primera central nucleoeléctrica de diseño 100% argentino
Gerencia de Área CAREM │ Comisión Nacional de Energía Atómica
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2 INTRODUCCIÓN
LA ENERGÍA NUCLEAR Y EL ROL DE LA CNEA
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INTRODUCCIÓN
Ante los devastadores efectos que
provocan en el clima la quema de
combustibles fósiles, a través de la
liberación de dióxido de carbono y otros
gases a la atmósfera…
…la energía nuclear se consolida cada
día más como alternativa sustentable
para la generación de electricidad en un
mundo cuya población crece
exponencialmente, y que requiere cada
vez más energía para funcionar.
EL ESCENARIO INTERNACIONAL
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EL ESCENARIO INTERNACIONAL
CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN
Evolución histórica de la densidad poblacional
Año 0 Año 1700 Año 1950 Año 2014 Año 2100 170 millones de habitantes 610 millones de habitantes 2516 millones de habitantes 7098 millones de habitantes 10854 millones de habitantes
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EL ESCENARIO INTERNACIONAL
DEMANDA GLOBAL DE ELECTRICIDAD
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EL ESCENARIO INTERNACIONAL
DEMANDA GLOBAL DE ELECTRICIDAD / DATOS
El consumo mundial de energía eléctrica viene creciendo desde finales de la
década de 1990 a un promedio anual del 3.3%.
En Asia y Medio Oriente, ese crecimiento fue sensiblemente mayor, con
tasas promedio de 9.7% y 6.5%, respectivamente.
Los 10 principales países con mayor consumo de energía eléctrica son:
Estados Unidos, China, Japón, India, Rusia, Alemania, Canadá, Francia,
Brasil y Corea del Sur.
El consumo de energía eléctrica per cápita varía de manera significativa
entre países. Los habitantes de las naciones miembros de la OCDE
(Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos), entre los que
se encuentran las principales potencias mundiales, consumen en promedio
7,800 kWh al año; mientras que países como la India o los del continente
africano (excluyendo Sudáfrica), consumen menos de 600 kWh al año.
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EL ESCENARIO INTERNACIONAL
EMISIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO Cálculo de la emisión de CO2 a lo largo de toda la cadena de producción de energía de las distintas fuentes,
incluyendo explotación, transporte, almacenaje, tratamiento de residuos, mantenimiento de las plantas, etc.
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EL ROL DE LA ENERGÍA NUCLEAR
CARACTERÍSTICAS DE LA NUCLEOELECTRICIDAD
No produce gases de efecto invernadero.
No contamina el medio ambiente.
Capacidades escalables, desde pequeños a grandes reactores.
Costos competitivos.
Residuos asegurables en el largo plazo. Escaso volumen.
Operación posible en países desarrollados y en vías de desarrollo.
Preservación de las futuras generaciones ante el daño de los combustibles fósiles.
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EL ROL DE LA ENERGÍA NUCLEAR
EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA FISIÓN NUCLEAR
1 T de carbón mineral
3 barriles de petróleo
570 m3 de gas
1 PASTILLA DE UO2
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EL ROL DE LA ENERGÍA NUCLEAR
ACCIDENTES FATALES POR TIPO DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
Cantidad de fatalidades por TWh generado (Registro histórico total)
Fuente de Energía Fatalidades / TWh
Carbón 161
Petróleo 36
Biocombustible y biomasa 12
Turba 12
Gas Natural 4
Hidroeléctrica 1,4
Solar 0,44
Eólica 0,15
Nuclear 0,04
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EL ROL DE LA ENERGÍA NUCLEAR
CENTRALES NUCLEARES EN EL MUNDO
EN OPERACIÓN: 437 / EN CONSTRUCCIÓN: 72
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EL ROL DE LA ENERGÍA NUCLEAR
CENTRALES NUCLEARES EN EL MUNDO
CENTRALES
NUCLEARES EN
OPERACIÓN: 437
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20/11/2014 13 EL ROL DE LA ENERGÍA NUCLEAR
CENTRALES NUCLEARES EN EL MUNDO
CENTRALES
NUCLEARES EN
CONSTRUCCIÓN: 72
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EL ROL DE LA ENERGÍA NUCLEAR
TIPOS DE REACTORES NUCLEARES
PWR: Pressurized
Water Reactor (reactor de
agua presurizada)
BWR: Boiling Water
Reactor (reactor de agua
hirviendo)
PHWR: Pressurized
Heavy Water Reactor (reactor de agua pesada
presurizada) (CNA I, CNA
II, CNE)
LWGR: Light Water
Cooled, Graphite
Moderated Reactor (Reactor refrigerado con
agua natural y moderado
con grafito)
GCR: Gas Cooled
Reactor (Reactor
refrigerado a gas)
FR: Fast Reactor (Reactor veloz)
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1957 1966 1972 1978 1984 1989 1998 2013
1965 1968 1974 1982 1997 2006
RA1
RA3
RA4 RA6
RA0
RA8 RA2
1988
CNA I CNA II CNE
RP10-Perú NUR-Argelia ETRR-Egipto OPAL-Australia RP0-Perú
EXPERIENCIA ARGENTINA EN REACTORES NUCLEARES
RA-10
2018
CAREM
2017
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PRESIDENCIA
DE LA NACIÓN
Autoridad Regulatoria
Nuclear (ARN)
Ministerio de Planificación
Federal , Inversión Pública
y Servicios
Secretaría de Energía
Nucleoeléctrica
Argentina S.A. (NA-SA) COMISIÓN NACIONAL
DE ENERGÍA ATÓMICA Fundada el 31 de mayo de 1950
ENERGÍA NUCLEAR EN LA ARGENTINA
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COMISIÓN NACIONAL
DE ENERGÍA ATÓMICA Fundada el 31 de mayo de 1950
Principales funciones y facultades (Ley Nº 24.804):
- Asesorar al Poder Ejecutivo en la definición de la política nuclear.
- Promover la formación de recursos humanos de alta especialización y el desarrollo de
ciencia y tecnologías en materia nuclear.
- Ejercer la responsabilidad de la gestión de los residuos radioactivos.
- Determinar la forma de retiro de servicio de centrales de generación nucleoeléctrica y
de toda otra instalación radiactiva relevante.
- Prestar servicios a las centrales de generación nucleoeléctrica u otra instalación
nuclear.
- Desarrollar, construir y operar reactores nucleares experimentales.
- Desarrollar aplicaciones de radioisótopos y radiaciones en biología, medicina e
industria.
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FUNCIONES DE LA CNEA
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ACTIVIDADES E INSTALACIONES
NUCLEARES EN LA ARGENTINA
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CONUAR INVAP
ENSI
DIOXITEK
FAESA
FUESMEN
CENTRO DEL
DIAGNÓSTICO NUCLEAR
CNEA
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COMPAÑÍAS CREADAS POR LA CNEA
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Experiencia en diseño,
construcción, operación y
exportación
Experimentales
PRIMER REACTOR DE
POTENCIA DE DISEÑO 100%
ARGENTINO
Experiencia en
operación y
mantenimiento
Centrales Nucleares
EXPERIENCIA ARGENTINA EN REACTORES NUCLEARES
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OBJETIVOS DEL PROYECTO
• CAREM: Primer reactor nuclear de potencia
de diseño 100% argentino.
• Ubicado en el segmento de centrales de baja y
media potencia. Primer prototipo: 27 MWe.
• Construcción, operación y mantenimiento
relativamente sencillos: ideal para países que
dan sus primeros pasos en materia nuclear.
• Apto para zonas aisladas o alejadas de las
principales ciudades. Otras prestaciones:
desalinización de agua de mar; abastecimiento
de polos industriales con alto consumo eléctrico.
• Énfasis en la seguridad: sistemas pasivos;
integración circuito primario + mecanismos de
control + generadores de vapor en un mismo RPR;
refrigerado por agua natural; convección natural
(no requiere bombas).
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Núcleo
Bomba principal
Generador de Vapor (GV)
Mecanismos
de Control Presurizador
Recipiente
de Presión
Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
DIAGRAMA DE FUNCIONAMIENTO DE UN PWR CLÁSICO 20/11/2014 22
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20/11/2014 23
Recipiente
de Presión
Generadores
de Vapor Presurizador
Bombas
principales
Mecanismos
de Control
PWR CLÁSICO CAREM
COMPARACIÓN CAREM / PWR CLÁSICO
BREVES CARACTERÍSTICAS
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FUNCIONAMIENTO DEL CAREM
Esquema básico de generación eléctrica
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Núcleo Generador
de Vapor
(GV)
Mecanismos
de Control
•Auto Presurizado
•Sin bombas en el primario
Recipiente de Presión
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20/11/2014 25
CAREM PWR CONVENCIONAL
Circuito Primario Integrado Externo (Loop)
Presurizador No (Autopresurizado) Si
Circulación del Primario Forzada Natural
Mecanismos de Control Hidráulicos (internos) Magnéticos (externos)
Sistemas de Seguridad Pasivos Activos
COMPARACIÓN CAREM / PWR CLÁSICO
BREVES CARACTERÍSTICAS
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20/11/2014 26
CIRCUITO PRIMARIO INTEGRADO
Gran inventario de
agua en el RPR
Reducción de:
bombas,
válvulas,
cañerías,
cableado, etc.
Simplificación
del diseño
Aumento de la
confiabilidad
Reducción en la
construcción y el
personal de
mantenimiento
Sin grandes cañerías
fuera del RPR
Elimina accidentes con gran
pérdida de refrigerante
Mayor
Seguridad
Menor
Costo
Mayor seguridad
Menor Costo
Eliminación del
presurizador Mayor confiabilidad
AUTOPRESURIZADO
Se elimina la posibilidad de accidente por falla de bombas
CIRCULACIÓN DEL PRIMARIO: CONVECCIÓN NATURAL
BREVES CARACTERÍSTICAS
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BREVES CARACTERÍSTICAS 20/11/2014 27
Se elimina la posibilidad de accidente
por eyección de barra
MECANISMOS DE CONTROL HIDRÁULICOS - INTERNOS
Mayor
Seguridad
Independencia de Sistemas Activos
Independencia de la acción de operadores
Independencia de energía eléctrica externa
SISTEMAS DE SEGURIDAD PASIVOS
Mayor
Seguridad
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BREVES CARACTERÍSTICAS 20/11/2014 28
A
Núcleo
B
Generadores
de Vapor 1
Primer Sistema
de Extinción
2
Segundo Sistema de Extinción
6
Sistema de Seguridad
de Extracción de Calor
Residual
4
Sistema de Inyección de
Seguridad
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20/11/2014 29
LIMA, ZÁRATE
PREDIO CAREM
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20/11/2014 30
Sitio de emplazamiento de la ex
Planta Experimental de Agua
Pesada (PEAP)
PROYECTO DesPEAP (1998 / 2003)
• Desmantelamiento y remate de las instalaciones
de procesos y servicios.
• Remanentes: - Instalaciones eléctrica, incendio, agua, cloacal, pluvial
- Bases y fundaciones
- Edificaciones diversas
PREDIO CAREM
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RECUPERACIÓN Y RECONVERSIÓN DE INSTALACIONES:
20/11/2014 31 PREDIO CAREM
• Edificios existentes: 4400 m2
• Superficie a remodelar: 3856 m2
• Superficie nueva: 1300 m2
* Sin contar el edificio del reactor
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PREDIO CAREM 20/11/2014 32
EDIFICIO DEL REACTOR
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PREDIO CAREM
EDIFICIO DEL REACTOR Obra civil / Estado actual
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20/11/2014 34 BREVES CARACTERÍSTICAS
PROYECTO CAREM / VIDEO INSTITUCIONAL
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