Carem
El reactor CAREM (Central Argentina de Elementos Modulares) es un proyecto de central nuclear de baja potencia concebida con un diseño de última generación.
Las posibles aplicaciones de una central de este tipo son variadas y comprenden desde el suministro de energía en regiones aisladas a un costo de aproximadamente U$S 4.000 por kW de capacidad, provisión de energía para desalinización de agua de mar, hasta su utilización como laboratorio de investigación y de entrenamiento para operadores de grandes centrales nucleares, entre otras.
Sus características originales lo hacen diferente a los reactores nucleares de agua presurizada convencionales (PWR), que han estado en operación en las cuatro últimas décadas.
El proyecto está en desarrollo por una gerencia especial creada para tal fin dentro de la Comisión Nacional de Energía Atómica, y como principal prioridad, la participación en las etapas de diseño, fabricación y construcción de empresas de capitales públicos y privados argentinos.
En 2005, Carem fue seleccionado entre una docena de proyectos de mayor interés a nivel mundial de reactores de esa franja de potencia, por una comisión de expertos convocada por el Departamento de Energía de los EE. UU..
Luego de reiterados retrasos y replanificaciones el Gobierno Nacional, a través de su subsecretario de Energía Nuclear de la Nación, anunció puesta a crítico para el año 2020.
El concepto Carem fue presentado por primera vez en 1984 en Lima, durante una conferencia del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) sobre reactores de pequeño y mediano tamaño. Desde entonces, los criterios de diseño de Carem y otros similares han sido adoptados por otros diseñadores de plantas nucleares, originando así una nueva generación de reactores, de los cuales el Carem fue, cronológicamente, uno de los primeros. En 2006 se encontraba en una etapa avanzada del diseño, paso previo a la construcción de un prototipo a escala real, siendo parte del Programa de Reactivación de la Actividad Nuclear, anunciado en agosto de 2006.
Un Carem prototipo de 25 MWe (100 MWth) está pensado para funcionar a 122.5 bar con un caudal nominal de 410 kg/s en el circuito primario y una temperatura de 326 ºC.
Utiliza combustible nuclear de óxido de uranio, muy similar al que usan los reactores de las centrales de Atucha y Embalse solo que, en el caso del Carem, enriquecido al 1% o 2%, y agua ligera como refrigerante.
Los Generadores de Vapor fueron los elementos que más variaron desde los primeros diseños del Carem allá por la década de los 1980s. Los actuales responden a un diseño muy empleado en submarinos rusos. Constituyen un aspecto crítico de los Carem.
El proyecto Carem cuenta con ensayos realizados en el reactor RA-8 (Pilcaniyeu, Río Negro) para medición de parámetros de criticidad, distribución de potencia y validación de cadena de cálculo. Se construyó un circuito de alta presión y convección natural para conocer detalles termohidráulicos y verificar que la convección natural puede imponerse, ensayándose además los mecanismos hidráulicos de control.
Las ventajas técnicas y económicas que se obtienen en el diseño Carem respecto del tradicional son las siguientes:
Es un núcleo con baja pérdida de carga y puede apagarse en menos de un minuto. Posee un diámetro equivalente de 131 cm y consiste de 61 elementos combustibles en una configuración hexagonal de 108 tubos de zircaloy cada uno. Es para destacar que usa 3.812,5 kg de uranio enriquecido al 3,4% y 1,8%, y algunas barras poseen veneno quemable (gadolinio). Esto conduce a tener un núcleo poco propenso a las “rampas de potencia” y conseguir mejores tasas de quemado que los combustibles de los PHWR.
Los elementos combustibles tienen una longitud activa de 1,4 m y se recambian desde el centro del núcleo hacia el exterior, teniendo un ciclo donde se retiran el 50% de los elementos cada 330 días de operación a potencia plena. El reactor debe parar durante un mes cada año para estos recambios.
Existen 18 tubos guías para control, unos para instrumentación y varios para el sistema de enclavamiento.
Cuenta con 12 módulos de generadores de vapor, ubicados dentro del recipiente a presión. El sistema secundario recolecta el vapor trabajando a 47 bar y 290 ºC.
Carem es reconocido internacionalmente por tener una eficiencia superior a los diseños de III generación perteneciendo a la gama de baja y mediana potencia.
Carem es innovador e inaugura la IV generación de reactores bajo el concepto de integración y seguridad pasiva. Las reducciones de un posible LOCA (accidente con pérdida de refrigerante) es una ventaja muy importante, como así también la ventaja de autocontrolarse sin intervención durante las primeras 36 horas tras un incidente.
Es un reactor barato debido a la simplicidad en su funcionamiento y por poseer combustible nuclear de alto quemado.
Posee ya competidores, que si bien están algunas etapas atrás en desarrollo, vienen avanzando con rapidez.
Con un presupuesto de 1.300 millones de pesos, la construcción de un prototipo del reactor CAREM se encuentra en ejecución en la localidad de Lima (Buenos Aires), estimando que la entrada en servicio será para fines de 2020, sumado a este se construirá en la Provincia de Formosa un reactor CAREM comercial al término de la construcción del CAREM prototipo, con un costo aproximado de 325 millones de dólares mediante la aprobación de un proyecto de ley, el 24 de noviembre de 2009, además de aprobar la construcción de un reactor de energía nuclear de cuarta generación en el país, obliga a la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) a diseñar e implementar el reactor CAREM (Central Argentina de Elementos Modulares).
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