Las centrales nucleares flotantes ( en ruso : плавучая атомная теплоэлектростанция малой мощности, ПАТЭС ММ , literalmente ' central nuclear flotante de baja potencia de calor y energía combinados (CHP)') son embarcaciones diseñadas por Rosatom , la corporación estatal rusa de energía nuclear. Son centrales nucleares flotantes , autónomas y de baja capacidad . Rosatom planea producir en masa las estaciones en instalaciones de construcción naval y luego remolcarlas a puertos cercanos a lugares que requieren electricidad.
El trabajo sobre este concepto se remonta al MH-1A en los Estados Unidos, que fue construido en la década de 1960 en el casco de un Liberty Ship de la Segunda Guerra Mundial , [1] al que siguió mucho más tarde, en 2022, cuando los Estados Unidos El Departamento de Energía financió un estudio de investigación de tres años sobre la generación de energía nuclear flotante en alta mar. [2] El proyecto Rosatom es la primera central nuclear flotante destinada a la producción en masa. El plan inicial era fabricar al menos siete de los buques para 2015. [3] El 14 de septiembre de 2019, la primera central nuclear flotante de Rusia, Akademik Lomonosov , llegó a su ubicación permanente en la región de Chukotka . [4] Entró en funcionamiento el 19 de diciembre de 2019. [5]
El proyecto de una central nuclear flotante comenzó en 2000, cuando el Ministerio de Energía Atómica de la Federación Rusa ( Rosatom ) eligió Severodvinsk en el Óblast de Arkhangelsk como lugar de construcción y Sevmash fue nombrado contratista general. [6] La construcción de la primera central eléctrica, la Akademik Lomonosov , comenzó el 15 de abril de 2007 en la planta de construcción de submarinos Sevmash en Severodvinsk. En agosto de 2008, las obras de construcción se transfirieron al Astillero Báltico de San Petersburgo , que también se encarga de la construcción de futuros buques. [7] Akademik Lomonosov se inauguró el 1 de julio de 2010, [8] con un coste estimado de 6 mil millones de rublos (232 millones de dólares). [9] En 2015, la corporación nuclear estatal rusa Rosatom anunció la construcción de un segundo buque a partir de 2019. [10]
El 27 de julio de 2021, Rosatom firmó un acuerdo con GDK Baimskaya LLC para el suministro de energía para las operaciones mineras de cobre de Baimskaya. Rosatom sugiere entregar hasta tres nuevas centrales eléctricas flotantes (la cuarta está en reserva), todas ellas utilizando los últimos reactores RITM-200M de 55 MWe, que actualmente sirven en los rompehielos del Proyecto 22220 . Estos se atracarán en el cabo Nagloynyn, en el puerto de la bahía de Chaunskaya y se conectarán a la mina Baimskaya mediante una línea de 110 kV de 400 km de longitud a través de Bilibino. Según Rosatom, ya ha comenzado la producción de los primeros nuevos reactores de Atomenergomash . [11] En agosto de 2022, comenzó la construcción del primer casco en China, cuya entrega está prevista a Rusia en 2023 para la instalación de reactores y equipos. [12]
El 31 de diciembre de 2021 Rosatom anunció que estas cuatro nuevas plantas flotantes llevarán una nueva versión ligeramente mejorada de los núcleos RITM-200, denominada RITM-200S, actualmente en desarrollo. TVEL ha sido encargada del desarrollo de nuevos elementos combustibles para su núcleo mejorado. [13] Cada barcaza producirá 106 MWe de energía. [12]
La central nuclear flotante es un buque no autopropulsado. Tiene una longitud de 144,4 metros (474 pies), un ancho de 30 metros (98 pies), una altura de 10 metros (33 pies) y un calado de 5,6 metros (18 pies). El buque tiene un desplazamiento de 21.500 toneladas y una tripulación de 69 personas. [6] [14]
Cada buque de este tipo tiene dos reactores de propulsión naval KLT-40 modificados que proporcionan juntos hasta 70 MW de electricidad o 300 MW de calor, o cogeneración de electricidad y calor para calefacción urbana , suficiente para una ciudad con una población de 200.000 personas. Debido a su capacidad para flotar y ensamblarse en condiciones climáticas extremas, puede proporcionar calor y energía a áreas que no tienen fácil acceso a estos servicios debido a su ubicación geográfica. También podría modificarse como planta desalinizadora que produzca 240.000 metros cúbicos de agua dulce al día. [15] [16] Una modificación más pequeña de la planta puede equiparse con dos reactores ABV-6M con una potencia eléctrica de alrededor de 18 MWe (megavatios de electricidad). [17]
Tanto el reactor térmico VBER-300 de 917 MW o 325 MWe [18] como el ligeramente mayor RITM-200 de 55 MWe se han considerado como una fuente potencial de energía para estas centrales nucleares flotantes. [19] La estación también incorpora una unidad flotante (FPU), obras hidráulicas, que garantizan un establecimiento sólido, separación FPU y transmisión de la energía y el calor creados en las orillas, oficinas interiores para aceptar y transmitir la energía producida a sistemas externos para su circulación a los compradores. [20]
El objetivo principal de la empresa es satisfacer las crecientes necesidades energéticas de la zona, realizar una investigación energética efectiva y el avance del oro y el resto de los diferentes yacimientos en el acuerdo energético Chaun-Bilibino del grupo industrial, garantizando el ajuste de los impuestos sobre la energía eléctrica y térmica para la población y los consumidores modernos, y la creación de una base energética sólida para el desarrollo económico y social de la zona. [20]
El casco y las secciones de los buques son construidos por el Astillero Báltico de San Petersburgo . Los reactores son diseñados por OKBM Afrikantov y ensamblados por el Instituto de Investigación y Desarrollo Atomenergoproekt de Nizhniy Novgorod (ambos parte de Atomenergoprom ). [6] [7] [21] Las vasijas del reactor son producidas por Izhorskiye Zavody . [21] La planta de turbinas de Kaluga suministra los turbogeneradores. [6] [7]
Las centrales eléctricas flotantes deben repostarse cada tres años y ahorrar hasta 200.000 toneladas de carbón y 100.000 toneladas de fueloil al año. Se supone que los reactores tendrán una vida útil de 40 años. Cada 12 años, toda la planta será remolcada a casa y revisada en el muelle donde fue construida. El fabricante se encargará de la eliminación de los residuos nucleares y el mantenimiento correrá a cargo de la infraestructura de la industria nuclear rusa. Por lo tanto, en el lugar donde la central genera su energía prácticamente no se esperan rastros de radiación. [15] [16]
Los sistemas de seguridad del KLT-40S están diseñados de acuerdo con el propio diseño del reactor, sistemas físicos sucesivos de protección y contención, sistemas de seguridad activos y pasivos autoactivables, sistemas automáticos de autodiagnóstico, diagnósticos confiables relacionados con el estado de los equipos y sistemas, y métodos previstos en materia de control de accidentes. Además, los sistemas de seguridad a bordo funcionan independientemente del suministro eléctrico de la planta. [22]
A los grupos ambientalistas y a los ciudadanos les preocupa que las plantas flotantes sean más vulnerables a accidentes, desastres naturales específicos de los océanos y al terrorismo que las estaciones terrestres. Señalan una historia de accidentes navales y nucleares en Rusia y la ex Unión Soviética, incluido el desastre de Chernobyl de 1986. [23] Rusia tiene 50 años de experiencia operando una flota de rompehielos de propulsión nuclear que también se utilizan con fines científicos y Expediciones de turismo ártico. Sin embargo, incidentes anteriores ( Lenin , 1957 y Taymyr, 2011) relacionados con fugas radiactivas de dichos buques también contribuyen a generar preocupaciones sobre la seguridad de las FNPP. La comercialización de centrales nucleares flotantes en Estados Unidos ha fracasado debido a los altos costos y preocupaciones de seguridad. [24]
Han surgido preocupaciones ambientales en torno a la salud y seguridad del proyecto. Se puede producir vapor radiactivo, lo que afectará negativamente a las personas que viven cerca. La actividad sísmica es común en la zona y se teme que una ola de tsunami pueda dañar las instalaciones y liberar sustancias y desechos radiactivos. Estar en el agua lo expone a las fuerzas naturales, según grupos ambientalistas. [25]
Tanto las centrales nucleares costeras como las flotantes pueden tener consecuencias similares para el medio ambiente oceánico. Aunque el malecón circundante podría proporcionar un arrecife artificial que sea un entorno ventajoso para algunas formas de vida marina, existen posibles efectos negativos sobre la vida animal y vegetal cerca de la costa (para las plantas costeras) o más lejos de la costa (con plantas flotantes de aguas profundas). La intrusión de organismos marinos en los sistemas de las centrales eléctricas durante el arrastre de agua podría reducir la variedad de especies y el número de organismos individuales. El impacto térmico de la descarga de agua de las estaciones puede cambiar permanentemente el ecosistema marino del área , con, por ejemplo, especies de aguas más frías incapaces de mantener sus poblaciones y especies no locales de aguas más cálidas que colonicen los alrededores. [26] [27] Si bien las plantas de energía pueden instigar tales transformaciones ambientales, las columnas térmicas causadas por la descarga de agua calentada son estrechas, por lo que su efecto está restringido geográficamente. El cierre invernal de la planta puede provocar la muerte de peces debido al choque térmico. Sin embargo, esto se puede mitigar en estaciones con múltiples unidades, evitando paradas simultáneas. Al apagar secuencialmente solo una unidad a la vez, se minimiza la variación de la temperatura del agua. [28] Estos problemas son compartidos por todas las centrales térmicas .
El espigón constituirá una isla artificial de tamaño apreciable. [28]
Está previsto utilizar centrales nucleares flotantes principalmente en el Ártico ruso . Está previsto que Gazprom utilice cinco de ellos para el desarrollo de yacimientos de petróleo y gas en alta mar y para operaciones en las penínsulas de Kola y Yamal . [7] Otros lugares incluyen Dudinka en la península de Taymyr , Vilyuchinsk en la península de Kamchatka y Pevek en la península de Chukchi . [15] En 2007, Rosatom firmó un acuerdo con la República de Sajá para construir una planta flotante para su zona norte, utilizando reactores ABV más pequeños. [7]
Según Rosatom, 15 países, entre ellos China, Indonesia, Malasia, Argelia, Sudán, Namibia, Cabo Verde y Argentina, han mostrado interés en contratar un dispositivo de este tipo. [3] [7] [24] Se ha estimado que el 75% de la población mundial vive dentro de un radio de 100 millas de una ciudad portuaria.
