Una investigación de 14 años del laboratorio Argonne sobre sistemas de refrigeración pasiva busca crear reactores seguros para el futuro energético. Las tecnologías desarrolladas son capaces de mantener en enfriamiento los reactores, incluso cuando se apaguen, sin necesidad de intervención humana, lo que optimiza la seguridad del sistema.
Sistemas de seguridad para el enfriamiento nuclear
Uno de los puntos más controlables de la energía nuclear son sus sistemas de seguridad. Luego de los incidentes nucleares de Chernóbil y Fukushima, los sistemas de seguridad y enfriamiento son un foco clave para los científicos. Por tal razón, el Laboratorio Nacional Argonne trabaja en la instalación de prueba para la eliminación de calor mediante parada por convección natural.
Esta tecnología de vanguardia permite analizar la seguridad pasiva de los futuros reactores nucleares, proporcionar un marco para explorar conceptos alternativos de diseño de reactores y generar datos de referencia para validar modelos informáticos avanzados. Es una forma de eliminar el calor residual de los reactores por medio de refrigeración pasiva.
En otras palabras, cuando un reactor se apaga, la reacción en cadena se detiene, pero el combustible sigue funcionando y generando calor. Ese calor, sin su sistema de enfriamiento convencional, es lo que puede ocasionar daños a otros componentes, por lo que apagar el reactor no significa que deje de emitir calor. Por eso, es que un sistema pasivo es la solución más factible.
Tecnología de refrigeración pasiva en reactores nucleares
De acuerdo con las explicaciones de Argonne, el sistema funciona a través de una seguridad pasiva automatizada que no requiere intervención humana. Sus análisis permiten crear nuevos reactores que aprovechan los fenómenos físicos naturales como la circulación por convección para eliminar el calor en las bombas de calor.
De esta manera, están aprovechando la ciencia y la tecnología para consolidar la refrigeración pasiva, incluso cuando los reactores estén apagados. Es decir, no requieren de fuentes externas para el enfriamiento; lo que hace es usar el fluido menos denso que asciende de forma natural para transportar ese calor fuera del núcleo del reactor.
Y esto funciona sin necesidad de equipos externos o intervención humana, por eso se le conoce como sistema de seguridad pasiva. El equipo de investigadores durante 14 años ha estudiado con pruebas y reproduciendo las condiciones similares de cuando se apaga un reactor y se necesita de enfriamiento adicional.
Los resultados permiten comparar predicciones y evaluar cómo los sistemas pueden proteger a la próxima generación de reactores nucleares más seguros, eficientes y modernos. La última campaña de pruebas refleja los cambios realizados en el sistema de las instalaciones de ensayo en 2016, que anteriormente estaba configurado para utilizar aire en lugar de agua en las chimeneas.
Nuevos enfoques para la industria nuclear
Estados Unidos está enfocando esfuerzos en el dominio energético, y eso incluye la expansión de la energía nuclear. Para lograrlo, desarrollar reactores más seguros y eficientes les abre paso hacia la competitividad y liderazgo en materia de energías. Las tecnologías desarrolladas por Argonne pueden incentivar la industria hacia una nueva era.
La refrigeración pasiva es una manera de reducir la dependencia de sistemas externos y mecánicos que dependen de ciertas condiciones para funcionar de forma óptima. Esta tecnología facilita la refrigeración y aumenta la seguridad de los reactores en cualquier circunstancia, sin importar la intervención humana.
Por supuesto, la refrigeración pasiva se combina con otras técnicas innovadoras para reactores modernos y debe ser probada bajo condiciones extremas para asegurar su funcionamiento. Pero es el inicio de una nueva etapa para la industria nuclear con foco en seguridad, eficiencia y mejoras que buscan reducir las dependencias y riesgos para reactores comerciales más estables.
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