ITER, o primeiro reactor de fusión nuclear do mundo

/imgs/2009/03/iter01.jpg

A UE, EE.UU., Rusia, Corea do Sur, India, Xapón e China deron o visto e prace ao orzamento para pór en marcha, a finais de 2019, o primeiro reactor de fusión nuclear do mundo. O proxecto ITER (das siglas en inglés “Reactor Internacional Termonuclear Experimental” e tamén “camiño” en latín) pretende construír unha instalación experimental que “abra o camiño” a unha nova xeración de centrais baseadas nesta tecnoloxía, moito máis limpa e económica que as actuais instalacións, baseadas na fisión nuclear.

Con todo, o camiño é tortuoso e sobre todo, caro. Os sete socios do proxecto ITER aprobaron o orzamento para os próximos dez anos, que multiplica por tres o previsto en 2006: pasouse de 5.600 millóns de euros aos actuais 15.000 millóns.

Os problemas de financiamento foron constantes desde o seu deseño, a finais de 1990. A UE, responsable do 45% do presuposto total, propuxo unha rebaixa da súa contribución até deixala en 6.000 millóns de euros. O resto de socios aceptou, xa que algo máis do 85% faise en equipos e construcións de empresas europeas.

A primeira proba de fusión preténdese realizar en novembro de 2019 e non en 2018 como se estimou. O recinto de Cadarache xa loce grandes valos electrificados e outras medidas de seguridade. Xunto ao reactor construirase un complexo de 32 edificios auxiliares. A súa explotación alargarase durante vinte anos, e despois, desactivarase e desmantelará, unha fase que podería alargarse até 40 anos. Si tivese éxito, aínda faltarían pasos importantes e moito tempo até a chegada de reactores comerciais de fusión nuclear (non se prevé antes de 2050).

A decisión sobre o seu lugar de localización tamén resultou complicada. A primeira idea de construír un reactor de fusión nuclear remóntase a 1985. A entón Unión Soviética e EE.UU. acordaron desenvolver un proxecto conxunto, e ao ano seguinte formábase o consorcio. En 2002 comezaba o debate sobre o seu emprazamento, e foi Cadarache, a uns 70 quilómetros de Marsella, a elixida. A candidata francesa deixaba atrás a Rokkasho-Mura (Xapón), Clarington (Canadá) e Vandellós (España).

O ITER baséase nun tokamak (siglas rusas que significan “cámara toroidal e bobina magnética”), una vasija de reactor en forma de aro no que se quenta un gas en forma de plasma (o cuarto estado da materia), a temperaturas próximas aos 100 millóns de graos. O plasma confínase no reactor grazas a uns fortes campos magnéticos producidos por enormes imáns superconductores.

/imgs/2009/03/iter02.jpgO combustible do ITER é una mestura de deuterio e tritio, dúas dos isótopos do hidróxeno (tamén utilizados na bomba H). As razóns desta elección son varias: os núcleos máis lixeiros son os máis sinxelos de fusionar, por iso é polo que se utilicen estes isótopos (núcleos atómicos con igual número de protones pero distinto de neutróns) do hidróxeno. Ademais son un combustible inesgotable: o deuterio atópase en grandes cantidades na auga, mentres que o tritio prodúcese na mesma reacción de fusión.

Os científicos demostraron que o proceso de fusión controlada funciona. A primeira proba práctica logrouse en 1997 no reactor JET en Culham, Reino Unido. Con todo, necesitáronse 23 megawatts (MW) paira producir 16. Co ITER espérase xerar 500 MW por 50 investidos, cun gramo de tritio.

O ITER tamén servirá paira probar a tecnoloxía de “manto de litio”, na que os neutróns da reacción por fusión reaccionan co litio para xerar tritio. Neste caso habería un interese militar adicional. Un informe gobernamental estadounidense de 1987 suxeriu que o programa de armas nucleares fixésese cargo dalgúns gastos da investigación en fusión. No entanto, os seus responsables advertían do posible rexeitamento da opinión pública.

Outra posibilidade é a do “reactor híbrido de fisión/fusión”, que “reproduciría” materiais fisionables como o uranio 233 (a partir do torio) ou o plutonio 239 (a partir do uranio). Estes materiais poderían utilizarse paira xerar máis electricidade mediante a fisión, ou ser extraídos paira utilizarse noutros reactores ou en armas nucleares. Con todo, o reactor híbrido tamén combinaría os inconvenientes de cada un destes procesos.

Os defensores do ITER subliñan que é una tecnoloxía segura e limpa. Os produtos da reacción non interveñen no proceso, e ante calquera accidente, o reactor deixaría de funcionar. Segundo Carlos Alejaldre, director xeneral adxunto do ITER, non produce gases de efecto invernadoiro, involucrados no cambio climático. Así mesmo, non creará residuos como os das actuais centrais nucleares senón “restos de material activado de media e baixa actividade” non perigosos. Na súa opinión, o impacto ambiental do ITER é mínimo: “as enerxías interiores no reactor non terán suficiente potencia paira romper o confinamento”. /imgs/2009/03/iter03.jpgOs detractores do ITER non ven tan claro que os riscos sexan “mínimos”, e en calquera caso, considérano un gran malgaste de diñeiro. En Europa ouvíronse críticas ante a previsible repercusión en forma de recorte orzamentario noutras liñas de investigación, así como pola incerteza sobre os seus resultados. A escasa produción eléctrica do ITER é outro de repróchelos. A menos que se descubran novas técnicas paira mellorar o rendemento, os reactores de fusión comerciais terán que ser moito máis grandes, sinalan os seus detractores, e por tanto moito máis custosos que o xa carísimo ITER.

Greenpeace, Ecoloxistas en Acción, World Information Service on Energy / Nuclear Information and Resource Service (WISE/NIRS) e o Grup de Cientifics e Tècnics per un Futur Non Nuclear, publicaron o informe “O ITER, un buraco negro na economía enerxética” que cuestiona o proxecto e a súa seguridade, e lembra que ten que facer fronte a tres problemas ambientais: a manipulación de cantidades respectables de tritio (material radioactivo), a radioactividade inducida na estrutura do reactor e os residuos radioactivos xerados.

Na web do ITER admítese que “os peores isótopos tardarán uns 200.000 anos en descomporse a niveis aptos paira reutilizar o material mediante o contacto humano directo”. O informe tamén matiza a promesa de “enerxía ilimitada”, posto que o litio, base fundamental da reacción, atópase en proporcións parecidas á do uranio na superficie da Terra.

Fronte a esta tecnoloxía, os responsables do informe apuntan ás enerxías renovables e ao alto potencial de aforro e eficiencia enerxética. O informe indica que se podería facer co orzamento do proxecto: edificios con sistemas máis eficientes que en 20 anos aforrarían máis de 24 mil millóns de euros, cociñas solares paira 90 millóns de fogares e electricidade con paneis solares a máis de 40 millóns de fogares en países en desenvolvemento, etc.

Outro informe da oficina española do WISE indica os problemas que terán todas as etapas da vida operativa do reactor. O seu emprazamento en Cadarache supuxo un impacto ambiental: a súa localización era antes un bosque, e tivéronse que realizar explosións paira cimentar o edificio do reactor sobre roca e realizar escavacións. Cando se finalice, será preciso transportar os combustibles dun modo regular. Aínda que a reacción principal pode ser moi limpa, as interaccións do tritio e a cámara onde se produce a reacción poden presentar múltiples efectos colaterais.

O informe do WISE detalla o custo de desmantelar o ITER. En primeiro lugar, retirarase o tritio radioactivo e o po activado (entre 5 e 8 anos). O proxecto contempla una segunda fase -período de latencia- duns 25 anos, até asegurar exposicións aceptables á radioactividade. Como é previsible que a normativa se volva máis estrita, a última e terceira fase, o desmantelamento final do reactor, encarecerase en gran medida e suporá un mínimo de seis anos. En total, o informe estima entre 36 e 39 anos paira pechar de forma definitiva o ITER, e unhas 40.000 toneladas de metais radioactivos procedentes do desmantelamento do reactor e de calquera maquinaria radioactiva asociada que se deberán xestionar e almacenar. Segundo o informe, o desmantelamento necesitará varios miles de millóns de euros máis que as cifras estimadas no proxecto.