Energía nuclear: estado y desafíos Universidad Tecnológica Metropolitana

1. Energía nuclear: estado y desafíosUniversidad Tecnológica Metropolitana Comisión Chilena de Energía Nuclear Mayo, 2013.

2. Temario • Introducción • Área nuclear en Chile • Energía nuclear en el mundo • Introduciendo energía nuclear • Enfoques actuales-Chile • Conclusiones

3. Fisión nuclear ….. energía y radiaciones 110 236U 235U Núcleo 3 nf Neutrón inicial 123

4. Fusión nuclear ….. energía y calor 2H 3H . 4He + 3,5 Mev n + 14,1 Mev Litio….!!

5. Área nuclear en Chile: Radiaciones

6. Aplicaciones nucleares (Algunas) MEDICINA TRATAMIENTO CANCER AGRICULTURA MEJORA CULTIVOS AGRICULTURA CONTROL PESTES INDUSTRIA ESTERILIZACION MINERIA TIEMPO RESIDENCIA MEDIOAMBIENTE ANALISIS ELEMENTAL AGRICULTURA MANEJO ESPECIES MEDIOAMBIENTE MANEJO AGUAS MATERIALES DOPADO-ELECTRONICA SALUD BAJA CARGA BACTERIANA TEJIDOS-SANGRE

7. 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.

8. Energía nuclear…..aportes a la salud Radioisótopos, Radiofármacos, Banco de Tejidos Esterilizados Impacto Productos y Servicios Usuarios • 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 Beneficiarios • Clínicas • Hospitales • Corporaciones • Médicos Oncólogos • Traumatólogos • Especialistas en Quemados • Odontólogos • Oftalmólogos Producción de Radiofármacos (medicina)* Esterilización de piel humana, cerdo, huesos, amnios y otros tejidos. Irradiación de Sangre. Irradiación de Productos Médico-Quirúrgicos. • Pacientes tratados: 105.655/ año • Material médico quirúrgico irradiado: 510m3 /año • Diversos Enfermos: • Con Cáncer • Inmunodeprimidos • Quemados • Trasplantados • Con Patología a la Cornea. 8

9. Nucleoelectricidad…en el mundo….

10. 14% de energía eléctrica mundial: 440+ reactores Fusión….. Fisión

11. Electricidad-ambiente: diferentes enfoques

12. 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.

13. Energía nuclear…….Marzo 2011

14. Cómo funcionan…?

15. Centrales Nucleares Funcionamiento típico de un reactor nuclear Vapor Agua

16. Tipo de Reactor 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-CANDU) 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 De espectro rápido (FBR) Japón, Rusia, Francia 3 1 PuO2 y UO2 Sodio líquido No TOTAL 443 370 Centrales Nucleares Reactores nucleares en operación, por tipo

17. Agua (o gas) Agua (o gas) Centrales Nucleares Núcleo con generadores de calor Barra de control Combustible envainado Reactor Elemento Combustible Corazón

18. Reactores Nucleoelectricidad vs. Investigación Gran Presión Piscina REACTOR PARA NUCLEOELECTRIDAD REACTOR PARA INVESTIGACIÓN RADIACIONES ENERGÍA

19. Situación post-Fukushima

20. 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 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 Estado nucleoelectricidad Programas-proyectos/confirmados Programas detenidos-congelados Programas cancelados-salida gradual Salida con cierre de PNP

21. 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.

22. Situación reactores nucleares 2012

23. Situación reactores nucleares 2012

24. Situación reactores nucleares 2012

25. Situación post Fukushima Opinión pública • Esperable: rechazo y aprobación, conducta variable. • Confianza debe ser recuperada. A favor Contra

26. Introduciendo energía nuclear

27. 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.

28. Programa de desarrollo de la infraestructura nuclear HITO 2 Listos para licitar la primera Central Nuclear de Potencia HITO 3 Listos para licenciar y operar la primera Central Nuclear de Potencia HITO 1 Listos para tomar un compromiso informado sobre un programa nuclear de potencia Opción nuclear de potencia incluida en la estrategia energética nacional Mantenimiento y mejoramiento continuo de la Infraestructura ESTUDIOS Actividades que se deben implementar para una primera NPP FASE 2 FASE1 FASE 3 Trabajo preparatorio para la construcción de una NPP después de haber tomado la decisión de un programa nuclear Consideraciones previas antes de tomar la decisión de lanzar un programa nuclear de potencia Ante-proyecto Toma de decisiones del proyecto Construcción OPERACION Estudio de viabilidad Proceso de Licitación Licenciamiento SI ¿VIABLE? FIN NO ~ 10 a 15 años

29. El enfoque del OIEA (Organismo Internacional de Energía Atómica) 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.

30. 1 ENTREGA SEPTIEMBRE 2007 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 Min: Área Estudios Ministro Energía Tokman CNE: Área Eléctrica Trabajo en tema de “Auto-evaluación” con el OIEA Estudios CCHEN OIEA Nucleoelectricidad en Chile: 2007-Marzo 2010 (2007) Tiene sentido estudiar la opción nuclear para Chile?

31. Enfoques actuales en Chile

32. Comisión asesora para el desarrollo eléctricoTópicos 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.

33. Comisión asesora para el desarrollo eléctricoRecomendacionesNoviembre 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.

34. Enfoques actuales Economía Medioambiente-tecnologías Emplazamiento Red eléctrica Tecnologías-ciclos Opinión pública Regulaciones

35. 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 • ……….

36. Lo que viene…..mayor seguridad

37. Plan de acción OIEA Peligros naturales extremos- pérdida sistemas seguridad-gestión de accidentes CUERPOS REGULATORIOS ORGANIZACIONES OPERATIVAS INICIO PROGRAMAS NUCLEARES REVISION DE PARES ESTANDARES OIEA INVESTIGACION Y DESARROLLO EVALUACIONES DE SEGURIDAD DESARROLLO DE CAPACIDADES PROTECCIÓN RADIOLÓGICA DISEMINACION INFORMACION Y COMUNICACIONES

38. CAN E-H EUA E-B CEE E-B COR E-P FRA E-P FRA M CANDU 9 ABWR ESBWR APR1400 N4 SPX 1200 SUE-FIN E-B E-B CEI E-P ALE FRA-ALE E-P CEI M SWR-1000 BWR-90+ EPR V-428 BN 800 UK E-P E-P EUA Sizewell C System 80+ JAP N-B CHN N-B EUA M EUA M CAN N-H COR I-P HSBWR BWR600 ACR-700 PRISM ALMR SMART EUA N-B CEI I-P CAN M CEI M IND N-H CAN N-H AST-500 SBWR BMN-170 BREST PHWR500 CANDU 6 I-P CEI I-P JAP JAP M MRX VPBER600 MDP ARG I-P CEI I-P CEI N-P CHN N-P EUA N-P Caremplus V-500 SKDI V-407 AC 600 AP 600 SA-VRS G JAP N-P CHI P SUE I-P JAP I-P FRA I-P PBMR PIUS SPWR K-70 MS-600 QP300 ITA I-P CEI N-P ARG I-P JAP G JAP G HTGR-GT GTHTR300 ABV-6 Carem-25 ISIS Diseño deDetalle CHN I-P EUA I-P EUA-CEI G CHI G Diseño Básico IRIS NHR-200 GTMHR MHTGR Diseño Conceptual Centrales Nucleares Opciones de reactores avanzados + Evolutivas + Innovativas

39. Centrales Nucleares Más adelante vendrán los de IVa Generación VHTR LFR SFR GFR MSR SCWR

40. ¿COMPLEJO O COMPLICADO?

41. LOCOMPLICADO

42. LOCOMPLICADO

43. CONCLUSIONES……?

44. 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 regulatorio independiente, robusto (CP-MP). • Implementación de esfuerzo sistemático para análisis de factibilidad de PNP (…).

45. Conclusiones • Chile: situación de necesidad energética evidente (8Gw-2020). • Mezcla energética resultante no ha sido consolidada. • ….Fukushima realmente ocurrió: fe pública en conflicto. • No es suficiente declarar atributos de seguridad: debe existir convencimiento. • 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).

46. Ruta de implementación de energía nucleoeléctrica

47. Energía nuclear…..aportes a la salud Radioisótopos, Radiofármacos, Banco de Tejidos Esterilizados Impacto Productos y Servicios Usuarios • 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 Beneficiarios • Clínicas • Hospitales • Corporaciones • Médicos Oncólogos • Traumatólogos • Especialistas en Quemados • Odontólogos • Oftalmólogos Producción de Radiofármacos (medicina)* Esterilización de piel humana, cerdo, huesos, amnios y otros tejidos. Irradiación de Sangre. Irradiación de Productos Médico-Quirúrgicos. • Pacientes tratados: 105.655/ año • Material médico quirúrgico irradiado: 510m3 /año • Diversos Enfermos: • Con Cáncer • Inmunodeprimidos • Quemados • Trasplantados • Con Patología a la Cornea. 47

48. …..????

49. Muchas gracias….

50. Energía nuclear: estado y desafíosUniversidad Tecnológica Metropolitana Comisión Chilena de Energía Nuclear Mayo, 2013.