Las centrales nucleares flotantes ( en ruso : плавучая атомная теплоэлектростанция малой мощности, ПАТЭС ММ , lit. ' central nuclear flotante de baja potencia para la producción combinada de calor y energía (CHP)') son naves diseñadas por Rosatom , la corporación estatal rusa de energía nuclear. Son centrales nucleares flotantes autónomas y de baja capacidad . Rosatom planea producir las estaciones en masa 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 se construyó en la década de 1960 en el casco de un barco Liberty de la Segunda Guerra Mundial , [1] al que siguió mucho más tarde, en 2022, cuando el Departamento de Energía de los Estados Unidos 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 planta de energía 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 planta de energía nuclear flotante de Rusia, Akademik Lomonosov , llegó a su ubicación permanente en la región de Chukotka . [4] Comenzó a funcionar 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 el sitio de construcción, Sevmash fue designado como contratista general. [6] La construcción de la primera central eléctrica, 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 en San Petersburgo , que también es responsable de la construcción de futuros buques. [7] Akademik Lomonosov fue botado el 1 de julio de 2010, [8] con un costo 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 que comenzará en 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 propone entregar hasta tres nuevas plantas de energía flotantes (la cuarta quedaría en reserva), todas ellas utilizando los últimos reactores RITM-200M de 55 MWe, que actualmente prestan servicio en los rompehielos del Proyecto 22220. Estos se atracará en el cabo Nagloynyn, 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, la producción de los primeros reactores nuevos de Atomenergomash ya ha comenzado. [11] En agosto de 2022, comenzó la construcción del primer casco en China, cuya entrega a Rusia está prevista para 2023 para la instalación de reactores y equipos. [12]
El 31 de diciembre de 2021, Rosatom anunció que estas cuatro nuevas plantas flotantes transportarán una versión nueva y ligeramente mejorada de los núcleos RITM-200, denominada RITM-200S, actualmente en desarrollo. TVEL se ha encargado del desarrollo de nuevos conjuntos de combustible 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), una manga 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 juntos proporcionan 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 de 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 una planta de desalinización 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]
Los reactores térmicos mucho más grandes VBER-300 de 917 MW o 325 MWe [18] y el ligeramente más grande RITM-200 de 55 MWe se han considerado como una fuente de energía potencial para estas centrales nucleares flotantes. [19] La central también incorpora una unidad flotante (FPU), obras hidráulicas, que garantizan el establecimiento de sólidos, separación de FPU y transmisión de energía creada y calor en los bancos, oficinas interiores para recibir y transmitir la energía producida a sistemas externos para su distribución a los compradores. [20]
El objetivo principal de la empresa es proporcionar las crecientes necesidades energéticas de la zona, la investigación energética eficaz y el desarrollo del oro y el resto de los diferentes campos en el sistema energético Chaun-Bilibino del grupo industrial, garantizando el ajuste de los impuestos para 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 localidad. [20]
El casco y las secciones de los buques son construidos por el Astillero Báltico en San Petersburgo . Los reactores son diseñados por OKBM Afrikantov y ensamblados por el Instituto de Investigación y Desarrollo de Nizhniy Novgorod Atomenergoproekt (ambos parte de Atomenergoprom ). [6] [7] [21] Los recipientes de los reactores son producidos por Izhorskiye Zavody . [21] La Planta de Turbinas de Kaluga suministra los turbogeneradores. [6] [7]
Las centrales eléctricas flotantes necesitan ser recargadas cada tres años, lo que supone un ahorro de hasta 200.000 toneladas métricas de carbón y 100.000 toneladas de fueloil al año. Se supone que los reactores tienen 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, prácticamente no se esperan rastros de radiación en el lugar donde la central generó su energía. [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 fiables del estado de los equipos y sistemas, y métodos previstos para el control de accidentes. Además, los sistemas de seguridad a bordo funcionan independientemente de la fuente de alimentación de la central. [22]
Los grupos ambientalistas y los ciudadanos están preocupados por que las plantas flotantes serán más vulnerables a los accidentes, los desastres naturales específicos de los océanos y el terrorismo que las estaciones terrestres. Señalan una historia de accidentes navales y nucleares en Rusia y la ex Unión Soviética, incluido el desastre de Chernóbil de 1986. [23] Rusia tiene 50 años de experiencia en la operación de una flota de rompehielos de propulsión nuclear que también se utilizan para expediciones científicas y de turismo en el Ártico. Sin embargo, los incidentes anteriores ( Lenin , 1957, y Taymyr, 2011) que involucraron fugas radiactivas de tales buques también contribuyen a los problemas de seguridad de las FNPP. La comercialización de plantas de energía nuclear flotantes en los Estados Unidos ha fracasado debido a los altos costos y las preocupaciones de seguridad. [24]
Han surgido preocupaciones ambientales en torno a la salud y la seguridad del proyecto. Se puede producir vapor radiactivo, lo que afecta 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 las expone a fuerzas naturales, según los grupos ambientalistas. [25]
Tanto las centrales nucleares costeras como las flotantes pueden tener consecuencias similares para los entornos oceánicos. 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 alejadas de la costa (con plantas flotantes en 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 centrales puede cambiar permanentemente el ecosistema marino de la zona , con, por ejemplo, especies de aguas más frías incapaces de mantener poblaciones, y especies no locales de aguas más cálidas, colonizando las inmediaciones. [26] [27] Aunque las centrales eléctricas 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 apagado invernal de la central puede provocar la muerte de peces por el choque térmico. Sin embargo, esto se puede mitigar en centrales con varias unidades, evitando apagados simultáneos. 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 plantas de energía térmica .
El rompeolas constituirá una isla artificial de tamaño apreciable. [28]
Se prevé utilizar centrales nucleares flotantes principalmente en el Ártico ruso . Cinco de ellas serán utilizadas por Gazprom para el desarrollo de yacimientos de petróleo y gas en alta mar y para operaciones en las penínsulas de Kola y Yamal . [7] Otras ubicaciones incluyen Dudinka en la península de Taimyr , 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 sus partes del 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 alquilar un dispositivo de este tipo. [3] [7] [24] Se ha estimado que el 75% de la población mundial vive a 100 millas de una ciudad portuaria.
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