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¿Qué pasa en Fukushima (Parte 1)? Así funciona un reactor BWR.
La semana pasada se puso de manifiesto (nosotros ya lo sabíamos, pero ahora queda demostrado de forma patente) la falta de conocimientos que la sociedad en general y la prensa en particular tienen acerca de cualquier cosa relacionada con la energía nuclear. Confirmando la hipótesis que establece que cuanto más lo desconoces más lo temes, los titulares de la prensa internacional (la española entre ellas) desataron sus más bajos instintos. Decidieron que si Japón no había tenido bastante había que exagerarlo aún más, que los más de 20.000 muertos eran pocos, que con eso no vendían los suficientes periódicos, que la alarma nuclear apelaba perfectamente a aquello que se apela cuando no se tienen argumentos, a lo sentimientos, al miedo, al pathos. No habéis inventado nada, hace ya muchos siglos que lo hacían los griegos.
No es el momento de ajustar cuentas, no estamos aquí para eso. Estamos aquí para informar, para divulgar, para explicar. Durante la pasada semana hubo gente que decidió leer lo que aquí se publicaba, hubo gente que decidió seguir lo que algunos decíamos a través de twitter (@fdezordonez). Hubo muchos otros (millones) que decidieron leer la prensa y ver los telediarios. Los primeros vivieron la realidad de los datos objetivos, obtuvieron datos, números, presiones, temperaturas, tasas de dosis, informes oficiales…Los segundos vivieron en una nebulosa de terror inducido por aquellos que tampoco sabían de lo que hablaban. Cada uno elige lo que lee, cada uno elige a quién escucha. Vivimos en la sociedad de la información, ya no hace falta que informen siempre los mismos. Tienen ustedes elección. Elijan.
El accidente de Fukushima Dai-ichi aún no ha terminado. La situación está estabilizada, pero no terminada. No hay que adornarlo, no hay que quitarle hierro, la situación es delicada, grave. Pero tampoco hay que exagerarla. Las cosa pueden dar un vuelco e ir a peor, pero lo normal sería que un vez recuperada la potencia externa los reactores comenzaran a refrigerarse de manera estable y se llevaran a parada fría. Eso sería todo, el final, el “apocalipsis” se verá aplazado para la próxima, el “fin del mundo” llegará otro día y en otro lugar y, sobre todo, “Chernobyl” únicamente hubo uno. Fukushima, probablemente, no se lleve ninguna vida humana, pero ha costado muchas cosas. Conviene tener en cuenta que el accidente de Fukushima no ha tenido lugar por un fallo humano, por un error en el diseño o por un mal funcionamiento de la central. Este accidente tuvo lugar porque la naturaleza, desatada y devastadora, sobrepasó todos los límites para los cuales están diseñadas las centrales nucleares. No culpemos a la energía nuclear también de esto, el resto de industrias (de cualquier tipo) aguantaron muchísimo menos. Lo único que aguantó en pie, de hecho, fueron las centrales nucleares.
Para entender los eventos que desencadenaron el accidente nuclear de Fukushima Dai-ichi hay que comprender, en primer lugar, cómo funciona una central nuclear. Durante una seria de artículos trataremos de explicar este funcionamiento. Nos centraremos especialmente en la tecnología de reactores BWR como los de Fukushima y trataremos de explicar qué fue lo que falló, por qué lo hizo y qué consecuencias trajo. En este primer artículo trataremos de describir, de manera muy superficial, el funcionamiento en operación normal de una central nuclear.
En la siguiente figura se muestra una visión esquemática de los componentes principales en la generación nuclear de electricidad. Podemos ver la vasija del reactor, que contiene el núcleo y otros componentes (como el secador y el separador de humedad). Vemos también en la figura una turbina, un alternador, un condensador y varias bombas. Describiremos a continuación qué función realiza cada uno de esos dispositivos.
una figura de la NRC. Click para agrandar.
Una central nuclear produce electricidad basándose en un ciclo térmico de agua. ¿Qué quiere esto decir? Pues que al igual que otras centrales térmicas (como las de carbón) se hace hervir agua, el vapor de agua hace girar una turbina y ésta mueve un alternador que produce electricidad. La diferencia fundamental entre una central nuclear y una central de carbón es la forma en la que se hace hervir el agua. En la central de carbón se quema el mineral en una caldera y en ella se calienta el agua. En una central nuclear serán las reacciones de fisión del uranio-235 las que van a calentar el agua.
En una central nuclear del tipo BWR el agua se lleva a ebullición en el interior de la propia vasija. De ahí su nombre Boiling Water Reactor (Reactor de Agua en Ebullición). El modo de funcionamiento
de una central de estas características es conceptualmente sencillo: el agua fría entra en la vasija del reactor (línea verde) y se la obliga a ir hacia abajo. Una vez llegada al fondo de la vasija gira 180º y se dirige hacia arriba, atravesando el núcleo del reactor, donde se encuentra el combustible nuclear que genera una gran cantidad de calor. Al atravesar el núcleo y ponerse en contacto con las barras de combustible de uranio, el agua alcanza el punto de ebullición y se convierte en vapor de agua. Este vapor hay que separarlo de cualquier humedad que contenga, por lo que se le hace atravesar un secador y un separador de humedad (si este vapor no se secara, cualquier pequeña gotita de agua que llegara a la turbina agujerearía los álabes de ésta como si fueran mantequilla). La turbina gira a gran velocidad, haciendo que un alternador produzca electricidad y la vierta a la red eléctrica. Una vez que el vapor de agua se ha utilizado en la turbina se lleva a un condensador, donde el vapor se enfría y se vuelve a convertir en agua líquida. Para condensar el vapor se utiliza agua fría, que provenía del mar en el caso de Fukushima. Una vez el vapor se ha condensado se vuelve a meter en la vasija del reactor y el proceso comienza de nuevo.
Como vemos, el concepto es extremadamente sencillo. Se mete agua en la vasija, que al atravesar el núcleo se convierte en vapor. El vapor se lleva a una turbina y una vez utilizado se enfría en un condensador donde vuelve de nuevo al estado líquido. Una vez en este estado se vuelve a inyectar a la vasija del reactor y se comienza de nuevo. Y así se pasa el agua, años y años, dando vueltas por el interior del reactor.
Dejaremos este artículo aquí, no sin antes llamar la atención sobre las bombas que vemos dibujadas en verde en la figura. Centraremos nuestra atención en la bomba que lleva el agua desde el mar al condensador y en la bomba que inyecta el agua del condensador nuevamente en el interior de la vasija del reactor. No diremos más, pero estas bombas han sido de especial importancia en el accidente de Fukushima.