LA DESALACIÓN N U C L E A R Y LOS P A Í S E S E N D E S A R R O L L O La energía nucleoeléctrica, que tanto éxito ha tenido en las grandes centrales, plantea ahora problemas de aplicación en los pafses en desarrollo. Joseph R. Wilson, de la División de Energía Nucleoeléctrica y Reactores del Organismo, es­boza posible soluciones a base de centrales nucleares, sistemas de desalación y fomento agrario. El presente artículo es una adaptación de una conferencia para estudiantes que pronunció en Suiza.

El p r i m e r r eac to r exper imenta l de potencia de todo el mundo ent ró en se rv ic io , en mayo de 1954, en Obninsk (Unión Soviét ica) . Hace poco m á s de doce años que se inició la producción de e l ec t r i c idad nuc l ea r en Calder Hall y Shippingpor t (Reino Unido y E s t a d o s U n i d o s , r e s p e c t i v a m e n t e ) .

Uno de los procesos de desalación, basado en el empleo de membrana, recibe el nombre de osmosis inversa. En esta planta construida en una cooperativa agrícola de Israel se desala agua hallada en el subsuelo del desierto. Cada tubo suministra 250 galones diarios de agua dulce, y la capacidad total de la planta llegará a ser de 50 000 a 65 000 galones. Para alcanzar la presión de trabajo se precisa energía y las fuentes más prometedoras para obtenerla, cuando se trata de plantas de gran capacidad, son las nucleares. (Foto: OIEA/Moir)

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Desde entonces , en el Reino Unido se han generado mas de 138 000 mi l lones de kWh de e l ec t r i c idad nuc lea r - m á s del doble que la p roduc ida de cualquier otro pa ís . En efecto, la Gran Bretaña posee hoy una capacidad n u c l e a r ins ta lada de 3500 megava t ios (MW(e)). P a r a d a r s e cuenta lo que significa es ta c ifra , ba s t a decir que, según el Dr .H. K r o n b e r g e r , hoy día en Ing la te r ra , cuando se enciende una luz, una novena pa r t e de la e l ec t r i c i ­dad que pasa por la bombilla es de origen nuclear; si se enciende a ú l t imas ho ra s de la noche, cuando están desconectadas algunas de las cent ra les t é r ­m i c a s , es ta proporción es todavía mayor . Si la luz se enciende en Escocia , una cuar ta par te del fluido consumido por la bombilla es nuclear .

Durante el m i s m o per íodo, los Es t ados Unidos han producido m á s de 45 000 mil lones de kWh nucleares , y Francia e Italia más de 10 000 millones cada una. Hoy día, e s t e tipo de e lec t r ic idad se produce en Alemania Occ i ­dental, Japón, Canadá, Suecia, Holanda y Bélgica, países a los que en breve se s u m a r á n muchos o t r o s . Indudablemente la energía nucleoeléc t r ica es un éxito, aunque apenas nos hemos percatado de todas las ventajas que ofrece es ta fuente s egura de fuerza mot r i z b a r a t a .

Ahora bien, como habrán podido observar , son casi exclusivamente los países más adelantados los que gozan de estas ventajas, es decir , la energía nuc lea r viene a acen tuar las diferencias de desa r ro l lo en t re los pa í se s , en vez de r e d u c i r l a s .

¿Por qué r azones? La explicación es t r iba en par te en el orden de magnitud de las cen t ra les nuc lea res capaces de competir con las de combustible fósil . Comparando los cos tos t ípicos de la e lec t r ic idad producida en cen t ra les de combust ib le fósil y n u c l e a r e s , que sean ambas compet i t ivas , se ve , como indica e l cuad ro s igu ien te , que las compañías pueden p a g a r h a s t a el 50% más por una central nuclear debido a las economías en el costo de la energía.

COMPONENTES DEL COSTO DE LA ELECTRICIDAD

Central de combustible fósil Central nuclear

Gastos fijos ( inversiones) 40% 60% Costo de la energía 55% 30% Gastos de explotación y

entretenimiento 5% 10%

100% 100%

Sin embargo, en los gastos relativos de inversión de una y otra clase de centrales influye fuertemente el tamaño de las mismas pues, a medida que éste aumenta, el costo por megavatio disminuye más rápidamente en las centrales nucleares que en las de combustible fósil. Así, las centrales nucleares pequeñas son, en general, antieconómicas, pero las de potencia

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superior a 500 MW suelen ser competitivas. Prueba de ello es la potencia media de las unidades nucleares encargadas por las compañías en los Estados Unidos: 850 MW(e), en 1967, y 950 MW(e), en 1968.

Como resultado de esto y de las característ icas del mercado de cen­trales eléctricas, los principales fabricantes de los Estados Unidos se han especializado en varios tamaños de reactor, de potencia igual o superior a 500 MW(e); en cambio, se resisten a fabricar reactores de menos de 500 MW(e). Esta estandardización ha contribuido considerablemente a reducir los costos a su actual nivel competitivo.

En los países desarrollados, las compañías eléctricas han llegado a la conclusión de que la potencia de cada unidad no debe exceder del 8-15% de la red; esta es la solución óptima desde el punto de vista del costo uni­tario, de la capacidad de mantener una carga razonable y de las reservas necesarias en caso de trabajos de conservación o de averías.

Muchas compañías pequeñas, a las que por su escasa magnitud les estarían vedadas las unidades de 500 MW(e), han fusionado o formado con­sorcios para aprovechar las ventajas derivadas de las centrales nucleares.

NECESIDADES DE LOS PAÍSES EN DESARROLLO

Abordemos ahora el problema de implantar la energía nucleoeléctrica en un país en desarrollo. La anterior regla, relativa a la potencia óptima de las centrales, quizá no sea aplicable a los países en desarrollo, debido a su ritmo de crecimiento más rápido y a otros factores, pero, de todas formas, las posibilidades de que una pequeña red eléctrica admita una cen­tral nuclear de 500 MW(e) son muy escasas. Si examinamos la demanda regional, o incluso nacional, de electricidad en los países en desarrollo, vemos que a menudo ésta es muy insuficiente para permitir la generación de electricidad nuclear en condiciones económicas. Por ejemplo, Chile, Perú, Israel, Grecia y algunos otros países, que desearían construir reac­tores generadores, poseen redes nacionales de capacidad inferior a 2000 MW(e).

Esto parece indicar que muchos de tales países necesitan centrales eléc­tricas de 50 a 300 MW(e); ahora bien, las plantas nucleares de esta capacidad resultan muy costosas.

Se podría terminar en este punto la disertación, concluyendo que la mayoría de los países en desarrollo no están en condiciones de aprovechar la energía nucleoeléctrica. Algunos, en efecto, han llegado a esta conclusión - análoga a proclamar que estos países son demasiado pobres, atrasados o pequeños para incorporarse al mundo tecnológico. Pero tal conclusión se opone a nuestro propósito de utilizar los medios que brinda la tecnología moderna, por ejemplo, la energía nucleoeléctrica, para acelerar el pro-

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greso de países en desarrollo. Por consiguiente, debemos buscar lamanera de alterar los datos fundamentales del problema.

Un buen paso en este sentido sería hacer la energía nucleoeléctrica más competitiva, en especial la de las centrales pequeñas. El Organismo estudia activamente esta posibilidad y se están logrando progresos.

EL CONCEPTO DE CENTRO ENERGÉTICO

Otro medio es aumentar la demanda de electricidad de los países en desarrollo hasta un punto tal que la energía nucleoeléctrica sea interesante. Pero esto implica un cambio radical. Hay que justificar el empleo de grandes centrales eléctricas, y construirlas al mismo tiempo. La idea parece un tanto audaz, pero deseo mencionar una solución en este sentido que resulta cada vez más atrayente. Se trata de crear simultáneamente, como un todo a r ­mónicamente planificado, la demanda de electricidad y la central nuclear, es decir, un centro energético e industrial.

El centro energético, hoy un mero concepto, aprovecha a fondo las ven­tajas económicas de la electricidad nuclear en gran escala, agrupando al­rededor del .reactor aquellas industrias y procesos que, por ser grandes consumidores de energía, se benefician al máximo de la electricidad y el calor industrial baratos - por ejemplo, fábricas de aluminio y de otros metales, de amoniaco, nitrato de amonio, urea, fósforo, fosfato nítrico y otras análogas de interés agrícola; industrias del cloro, la sosa cáustica y los derivados del cloro; producción de sal por evaporación solar y desalación.

De hecho, un centro energético ofrece la posibilidad de aprovechar efi­cazmente el agua del mar desalada en agricultura - aplicación descartada anteriormente por excesivamente costosa. El agua común es muy barata y el agua desalada, que tal vez en el futuro llegue a costar sólo de 10 a 20 centavos los 1000 galones, es todavía demasiado cara, incluso en los cul­tivos más perfeccionados de regadío que existen hoy día.

Sin embargo, el abastecimiento de agua natural está sujeto a muchas limitaciones e incertidumbres - la lluvia es demasiado abundante o de­masiado escasa, o cae a destiempo. El agua de riego suele ser algo salobre, por lo que se necesita una cantidad suplementaria para a r ras t ra r los res i ­duos salinos causados por la evaporación. Y por último, los mejores climas para el cultivo son los de las regiones libres de heladas, donde se pueden obtener tres y, a veces, cuatro cosechas anuales. Gracias a esta explotación intensiva se sacara el máximo provecho de las inversiones en t ierras, sis­temas de riego y equipo agrícola, y se eliminarán las oscilaciones estacio­nales, factor de inestabilidad en la explotación agraria. Por ello, un s i s ­tema de cultivo basado en un caudal totalmente regular y seguro de agua pura (en un clima casi ideal) puede ser económicamente viable en regiones áridas, libres de heladas, incluso en los actuales desiertos.

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Aspecto que podría ofrecer una planta nuclear de doble finalidad capaz de producir 1000 millones de galones diarios de agua dulce y unos 2000 MW de electricidad. Un grupo de expertos del Organismo, de los Estados Unidos y de México, ha llegado a la conclusión de que la construcción de plantas de este tipo podría ser viable para satisfacer las necesidades de determinadas regiones de México y de los Estados Unidos próximas al curso bajo del río Colorado. Esta ilustración figuró en el documento que contenía el estudio preliminar llevado a cabo por dicho grupo.

Además, cuando se trata de encontrar industrias que requieran grandes cantidades de energía, y que se adapten a las necesidades y mercados de los países en desarrollo, una de las primeras en que se piensa es la de los fer­tilizantes. Por consiguiente, un centro energético que produzca electricidad, agua y abonos será especialmente interesante. Estos centros, denominados complejos agroindustriales, pueden ser viables en varias partes del mundo: Australia, Chile, Oriente Medio, India, Paquistán y Norte de Africa. En realidad, ofrecen las mayores ventajas a aquellos países en desarrollo en los que, gracias a ellos, se puede transformar un desierto, región estéril, en fuente de riqueza.

Están en ejecución estudios y trabajos experimentales para determinar la viabilidad de los centros agroindustriales. Sin embargo, antes de iniciar un proyecto de esta índole hay que resolver muchos problemas de tipo social: establecimiento de nuevas comunidades en regiones desérticas, enseñanza a los agricultores de nuevas técnicas, evaluación del rendimiento de los cultivos y de las necesidades de agua y fertilizantes en una región desértica, organización, financiamiento y administración de estas nuevas y vastas empresas .

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REALIZACIONES COMBINADAS

Los últimos éxitos experimentales logrados en agronomía se adaptan muy bien a estos nuevos centros. Se han obtenido nuevas especies vegetales de rendimiento mucho más elevado, capaces de absorber cantidades más grandes de abonos y aptas para el cultivo intensivo. De hecho, estos centros son concebibles gracias a los progresos combinados de la energía nucleo-électrica, la agricultura y la desalación.

Antes de abordar otros problemas, tal vez sea útil tener una idea del costo de las centrales nucleares y de los grandes centros energéticos. Una central nuclear cuesta de 160 a 200 dólares por kilovatio. En consecuencia, una central nuclear de 500 MW(e) costará de 80 a 100 millones de dólares. Para evaluar el costo de las industrias anexas es útil una regla empírica, según la cual las inversiones necesarias para utilizar la energía suelen ser diez veces mayores que las destinadas a su producción. Por consiguiente, un centro energético exige una inversión del orden de los 1000 millones de dólares.

Llegados a este punto, lo más tranquilizador que se me ocurre es que las inversiones de esta magnitud exigen excelentes técnicos, economistas, administradores y financieros, y seguramente los expertos de esta categoría podrán resolver también los problemas de dinero.

TRES PROBLEMAS

Deseo ahora mencionar otros problemas de menor envergadura, pero que deben resolverse a fin de utilizar con eficacia la energía nucleoeléctrica en los países en desarrollo:

1. La instalación de centrales nucleares exige tiempo y una planifi­cación a largo plazo. Entre la decisión de ejecutar un proyecto y su comienzo suelen transcurrir de cinco a seis años; esta decisión debe basarse en minuciosos estudios preliminares, estudios de via­bilidad y arreglos financieros, que requieren cinco años más, como mínimo.

2. El combustible nuclear sólo puede adquirirse en un país adelantado: una de las Potencias nucleares. Algunos Gobiernos se sienten r e ­acios a comprometer divisas para los 30 años de vida de una central nuclear, y se resisten a depender del extranjero en lo que respecta a un elemento tan esencial como es la energía.

3. La energía nucleoeléctrica presupone una tecnología avanzada: pre­cisa el concurso de ingenieros, físicos, operadores, obreros es ­pecializados, directores y administradores. Los países en desa­rrollo disponen de poco personal capacitado, por lo que es necesaria una vasta labor de formación para conseguir el número suficiente de especialistas.

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Estos tres problemas son de la competencia del Organismo, que ejecuta programas para contribuir a resolverlos.

Con respecto a la planificación a largo plazo, ayudamos a muchos países en los estudios preliminares de viabilidad, enviando expertos y colaborando con sus administradores, ingenieros, planificadores y economistas a fin de preparar programas de aplicación de la energía nuclear. A veces, nos con­centramos en la planificación a largo plazo encaminada a formar especia­listas, para que el país esté preparado cuando le convenga r e c u r r i r a la energía nucleoeléctrica. En un plan de esta índole suelen tenerse en cuenta ciertos aspectos de la energía nuclear de interés inmediato: empleo de los radioisótopos en medicina, conservación de alimentos, lucha contra los in­sectos, geología e investigaciones. A veces la ayuda consiste en ejecutar estudios de viabilidad antes de tomar una decisión sobre la compra de una central nuclear; en otras ocasiones ayudamos a juzgar las ofertas y a e s ­tablecer los servicios gubernamentales que asegurarán el éxito del proyecto nuclear.

En lo referente al combustible nuclear, el Organismo ejecuta activa­mente un programa de prospección de minerales de uranio y torio, minería, concentración y tratamiento de minerales, preparación de materiales com­bustibles nucleares, transformación en elementos combustibles, estudio de su comportamiento durante la irradiación en reactor, así como reelabora­ción y reciclado del combustible irradiado.

Por último, el Organismo ayuda a los países en sus investigaciones nucleares, por ejemplo, sobre el empleo de isótopos, y en la ejecución de programas referentes a los reactores de investigación y la física de los reactores. A este respecto, cabe mencionar que los reactores de investi­gación sirven para diversas finalidades. Además de instrumentos de es ­tudio, son centros polarizadores de las actividades nucleares, contribu­yendo de esta manera a retener en el país a los científicos e ingenieros alta­mente capacitados. Un reactor de este tipo puede utilizarse para producir radioisótopos destinados a la agricultura, la geología, la industria y la medi­cina. Sirve, igualmente para capacitar nuevos especialistas y técnicos que, a su debido tiempo, desempeñarán un papel importante en la aplicación de la energía nuclear en el país respectivo, y hace ver a los dirigentes de éste la utilidad de dicha energía, así como los problemas jurídicos, técnicos y administrativos de ella derivados.

Todo país que quiera ejecutar un programa de energía nucleoeléctrica debe formar operadores, científicos, ingenieros y administradores que se cuiden de las centrales. Los centros y los reactores nacionales de investi­gación son un medio para esta capacitación. Ahora bien, no es necesario que cada país que proyecte implantar la energía nucleoeléctrica disponga de un reactor de investigación propio, ya que es posible crear centros regio­nales, repartiéndose así los gastos anuales, que son bastante elevados, o tal vez sea más práctico formar el personal en grandes instalaciones de los países adelantados. En efecto, los programas de formación en centros regio­nales y en grandes instalaciones pueden ofrecer otras ventajas, a saber, el intercambio de información, con los demás países participantes y el gran número de científicos que se sentirán atraídos por esas actividades.

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