El programa de energía nuclear de tres etapas de la India fue formulado por Homi Bhabha y Jawaharlal Nehru en la década de 1950 para asegurar la independencia energética del país a largo plazo , mediante el uso de reservas de uranio y torio que se encuentran en las arenas monazitas de las regiones costeras del sur de la India . El enfoque final del programa es permitir que las reservas de torio de la India se utilicen para satisfacer las necesidades energéticas del país. [1] [2] El torio es particularmente atractivo para la India, ya que solo tiene alrededor del 1-2% de las reservas mundiales de uranio , pero una de las mayores proporciones dereservas de torio en aproximadamente el 25% de las reservas de torio conocidas en el mundo. [3] [4] [5] [6] Sin embargo, el torio es más difícil de usar que el uranio como combustible porque requiere reproducción , y los precios mundiales del uranio siguen siendo lo suficientemente bajos como para que la reproducción no sea rentable. [7]
India publicó aproximadamente el doble de artículos sobre el torio que sus competidores más cercanos, durante cada uno de los años de 2002 a 2006. [8] El establecimiento nuclear indio estima que el país podría producir 500 GWe durante al menos cuatro siglos utilizando solo la economía del país. reservas de torio extraíbles. [9]
En agosto de 2014 [actualizar], el primer prototipo de reactor reproductor rápido de la India se había retrasado, y la primera criticidad se esperaba en 2015 [10] , y la India seguía importando miles de toneladas de uranio de Rusia, Kazajstán, Francia y Uzbekistán. [11] El Acuerdo Nuclear Indo-Estadounidense de 2005 y la exención sin garantía soberana , que puso fin a más de tres décadas de aislamiento internacional del programa nuclear civil indio, han creado muchas alternativas hasta ahora inexploradas para el éxito del programa de energía nuclear de tres etapas. [12]
Origen y justificación
Homi Bhabha concibió el programa nuclear de tres etapas como una forma de desarrollar la energía nuclear trabajando en torno a los limitados recursos de uranio de la India. [13] [14] [15] El torio en sí no es un material fisible y, por lo tanto, no puede someterse a fisión para producir energía. En cambio, debe transmutarse en uranio-233 en un reactor alimentado por otros materiales fisionables. Las dos primeras etapas, los reactores de agua pesada alimentados con uranio natural y los reactores reproductores rápidos alimentados con plutonio, están destinados a generar suficiente material fisionable a partir de los limitados recursos de uranio de la India, de modo que todas sus vastas reservas de torio se puedan utilizar plenamente en la tercera etapa de energía térmica. reactores reproductores. [dieciséis]
Bhabha resumió el fundamento del enfoque de tres etapas de la siguiente manera: [17]
Las reservas totales de torio en la India ascienden a más de 500.000 toneladas en la forma fácilmente extraíble, mientras que las reservas conocidas de uranio son menos de una décima parte de esto. Por lo tanto, el objetivo del programa de energía atómica de largo alcance en la India debe ser basar la generación de energía nuclear lo antes posible en torio en lugar de uranio ... La primera generación de centrales atómicas basadas en uranio natural solo se puede utilizar para iniciar una energía atómica programa ... El plutonio producido por las centrales eléctricas de primera generación se puede utilizar en una segunda generación de centrales eléctricas diseñadas para producir energía eléctrica y convertir el torio en U-233, o el uranio empobrecido en más plutonio con ganancia reproductiva ... La segunda generación de centrales eléctricas puede considerarse como un paso intermedio para las centrales generadoras de energía de la tercera generación, todas las cuales producirían más U-233 del que queman en el curso de la producción de energía.
En noviembre de 1954, Bhabha presentó el plan de tres etapas para el desarrollo nacional, [18] en la conferencia sobre "Desarrollo de la energía atómica con fines pacíficos", a la que también asistió el primer primer ministro de la India , Jawaharlal Nehru . Cuatro años más tarde, en 1958, el gobierno indio adoptó formalmente el plan de tres etapas. [19] Se estimó que la base de recursos energéticos de la India era capaz de producir una producción de energía eléctrica total del orden que se muestra en la siguiente tabla. [20] [21] [22] El gobierno indio reconoció que el torio era una fuente que podía proporcionar energía al pueblo indio a largo plazo. [23]
Tipo de recurso energético | Cantidad (toneladas) | Potencial de energía (TWe-año) |
---|---|---|
Carbón | 54 mil millones | 11 |
Hidrocarburos | 12 mil millones | 6 |
Uranio (en PHWR) | 61.000 | 0.3–0.42 |
Uranio (en FBR) | 61.000 | 16–54 |
Torio | ~ 300 000 | 155-168 o 358 [24] [25] |
Reservas de combustible y capacidad de investigación
Según un informe publicado por el OIEA , la India tiene reservas de uranio limitadas, que constan de aproximadamente 54.636 toneladas de "recursos razonablemente asegurados", 25.245 toneladas de "recursos adicionales estimados", 15.488 toneladas de "recursos convencionales no descubiertos y 17.000 toneladas de" recursos especulativos ". recursos ". Según NPCIL , estas reservas solo son suficientes para generar alrededor de 10 GWe durante unos 40 años. [26] En julio de 2011, se informó que una prospección minera de cuatro años realizada en la mina Tummalapalle en el distrito de Kadapa cerca de Hyderabad había arrojado una cifra de reserva confirmada de 49.000 toneladas con un potencial que podría aumentar a 150.000 toneladas. [27] Este fue un aumento de una estimación anterior de 15.000 toneladas para esa área. [28]
Aunque la India tiene sólo alrededor del 1-2% de las reservas mundiales de uranio , las reservas de torio son mayores; entre el 12% y el 33% de las reservas mundiales, según el OIEA y el Servicio Geológico de EE. UU. [29] [30] [31] [32] Varios estudios independientes en profundidad sitúan las reservas de torio de la India en el 30% del total mundial de reservas de torio. [3] [4] [5] [6] La producción de uranio de la India está limitada por las decisiones de inversión del gobierno más que por la escasez de mineral. [33]
Según estimaciones oficiales compartidas en el Parlamento del país en agosto de 2011, el país puede obtener 846,477 toneladas de torio de 963,000 toneladas de ThO 2 , que a su vez se pueden obtener de 10,7 millones de toneladas de monacita que se encuentran en playas y arenas de ríos en asociación con otras metales pesados. La monacita india contiene aproximadamente un 9-10% de ThO 2 . [2] La cifra de 846 477 toneladas se compara con las estimaciones anteriores para la India, realizadas por el OIEA y el Servicio Geológico de los Estados Unidos de 319 000 toneladas y 290 000 a 650 000 toneladas, respectivamente. La cifra de 800.000 toneladas también la dan otras fuentes. [34]
En el parlamento del país se aclaró además el 21 de marzo de 2012 que, "De los casi 100 depósitos de minerales pesados, en la actualidad solo se han identificado como explotables 17 depósitos que contienen alrededor de 4 millones de toneladas de monacita. Las reservas explotables son ~ 70 % de recursos explotables identificados. Por lo tanto, alrededor de 225.000 toneladas de torio metálico están disponibles para el programa de energía nuclear ". [35]
India es líder en la investigación basada en el torio. [36] [13] También es, con mucho, la nación más comprometida en lo que respecta al uso de combustible de torio, y ningún otro país ha realizado tanto trabajo de física de neutrones con el torio. [37] El país publicó aproximadamente el doble de artículos sobre el torio que sus competidores más cercanos durante cada uno de los años de 2002 a 2006. [8] El Centro de Investigación Atómica de Bhabha (BARC) tuvo el mayor número de publicaciones en el área del torio, en todo todas las instituciones de investigación del mundo durante el período 1982-2004. Durante este mismo período, India ocupa un segundo lugar detrás de Estados Unidos en el resultado de la investigación sobre el torio. [38] El análisis muestra que la mayoría de los autores involucrados en las publicaciones de investigación sobre el torio parecen ser de la India. [39] Según Siegfried Hecker , ex director (1986-1997) del Laboratorio Nacional de Los Alamos en los Estados Unidos, "India tiene el programa de energía nuclear técnicamente más ambicioso e innovador del mundo. El alcance y la funcionalidad de su Las instalaciones experimentales sólo son igualadas por las de Rusia y están muy por delante de las que quedan en Estados Unidos ". [13]
Sin embargo, los reactores de uranio convencionales son mucho más baratos de operar; [12] por lo que India importa grandes cantidades de uranio del extranjero. Además, en marzo de 2011, se descubrieron grandes depósitos de uranio en el cinturón de Tummalapalle en la parte sur de la cuenca de Kadapa en Andhra Pradesh.
Etapa I - Reactor de agua pesada presurizada
En la primera etapa del programa, los reactores de agua pesada a presión (PHWR) alimentados con uranio natural producen electricidad mientras generan plutonio-239 como subproducto. Los PHWR fueron una opción natural para implementar la primera etapa porque tenían el diseño de reactor más eficiente en términos de utilización de uranio, y la infraestructura india existente en la década de 1960 permitió una rápida adopción de la tecnología PHWR. [40] India calculó correctamente que sería más fácil crear instalaciones de producción de agua pesada (necesarias para los PHWR) que las instalaciones de enriquecimiento de uranio (necesarias para los LWR ). [41] El uranio natural contiene solo el 0,7% del isótopo fisionable uranio-235 . La mayor parte del 99,3% restante es uranio-238, que no es fisionable pero puede convertirse en un reactor en el isótopo fisible plutonio-239. Se utiliza agua pesada ( óxido de deuterio , D 2 O) como moderador y refrigerante . [42] Desde que comenzó el programa, India ha desarrollado una serie de PHWR secuencialmente más grandes bajo la serie IPHWR derivada de los reactores CANDU originales suministrados por Canadá. La serie IPHWR consta de tres diseños de 220 MWe, 540 MWe y 700 MWe de capacidad bajo las designaciones IPHWR-220 , IPHWR-540 e IPHWR-700 respectivamente.
Las reservas de uranio de la India son capaces de generar una capacidad de energía total de 420 GWe-años, pero el gobierno indio limitó el número de PHWR alimentados exclusivamente por reservas de uranio autóctonas, en un intento de garantizar que las plantas existentes obtengan un suministro de uranio de por vida. Los analistas estadounidenses calculan que este límite es un poco más de 13 GW de capacidad. [43] Varias otras fuentes estiman que las reservas conocidas de uranio natural en el país solo permiten construir alrededor de 10 GW de capacidad a través de PHWR alimentados con combustible local. [44] [45] [46] [47] El programa de tres etapas incorpora explícitamente este límite como el límite superior de la primera etapa, más allá del cual no se prevé la construcción de PHWR. [48]
Casi toda la base existente de energía nuclear india (4780 MW) está compuesta por PHWR de primera etapa de la serie IPHWR , con la excepción de las dos unidades de Reactor de agua en ebullición (BWR) en Tarapur. [49] [50] La capacidad instalada de la estación Kaiga es ahora de 880 MW y consta de cuatro reactores IPHWR-220 de 220 MWe , lo que la convierte en la tercera más grande después de Tarapur (1400 MW) (2 x BWR Mark-1, 2 x IPHWR-540 ) y Rawatbhata (1180 MW) (2 x CANDU , 2 x IPHWR-220 ). [50] Las tres centrales eléctricas restantes en Kakrapar , [51] Kalpakkam [52] y Narora [53] tienen 2 unidades de 220 MWe , contribuyendo así con 440 MW cada una a la red. Las 2 unidades de 700 MWe cada una ( IPHWR-700 ) que se están construyendo tanto en Kakrapar [51] [54] como en Rawatbhata , [55] y la prevista para Banswara [56] también se incluirían en la primera etapa del programa. , totalizando una adición adicional de 4200 MW . Estas adiciones llevarán la capacidad total de energía de los PHWR de la primera etapa a cerca de la capacidad total planificada de 10 GW requerida por el programa de energía de tres etapas. [48] [49]
Los costos de capital de los PHWR están en el rango de Rs. 6 a 7 crore ($ 1.2 a $ 1.4 millones) por MW, [57] junto con una vida útil de la planta de 40 años. El tiempo requerido para la construcción ha mejorado con el tiempo y ahora es de aproximadamente 5 años. Las tarifas de las plantas operativas están en el rango de Rs. 1,75 a 2,80 por unidad, dependiendo de la vida del reactor. [58] En el año 2007-08, el arancel promedio fue de Rs. 2.28.
India también está trabajando en el diseño de reactores basados en la tecnología de reactor de agua presurizada más eficiente derivada del trabajo en el programa de submarinos de la clase Arihant para desarrollar una plataforma de reactor IPWR-900 de 900 MWe para complementar los PHWR actualmente desplegados del IPHWR. serie. [59] [60] [61]
Etapa II - Reactor reproductor rápido
En la segunda etapa, los reactores reproductores rápidos (FBR) utilizarían un combustible de óxido mixto (MOX) elaborado a partir de plutonio-239 , recuperado mediante el reprocesamiento del combustible gastado de la primera etapa, y uranio natural. En las FBR, el plutonio-239 sufre fisión para producir energía, mientras que el uranio-238 presente en el combustible de óxido mixto se transmuta en plutonio-239 adicional. Por lo tanto, las FBR de la etapa II están diseñadas para "generar" más combustible del que consumen. Una vez que se acumula el inventario de plutonio-239, el torio puede introducirse como material de cobertura en el reactor y transmutarse en uranio-233 para su uso en la tercera etapa. [dieciséis]
El plutonio excedente generado en cada reactor rápido puede usarse para instalar más reactores de este tipo y, por lo tanto, podría aumentar la capacidad de energía nuclear civil de la India hasta el punto en que los reactores de tercera etapa que utilizan torio como combustible puedan ponerse en funcionamiento, lo que se prevé que sea posible una vez que se hayan alcanzado 50 GW de capacidad de energía nuclear. [62] [63] [64] El uranio en los PHWR de primera etapa que producen 29 EJ de energía en el ciclo de combustible de un solo paso, puede producir entre 65 y 128 veces más energía a través de múltiples ciclos en reactores reproductores rápidos. [sesenta y cinco]
El diseño del primer reproductor rápido del país, llamado Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR), fue realizado por el Centro Indira Gandhi de Investigación Atómica (IGCAR). Bharatiya Nabhikiya Vidyut Nigam Ltd (Bhavini), una empresa del sector público dependiente del Departamento de Energía Atómica (DAE), ha recibido la responsabilidad de construir los reactores reproductores rápidos en la India. [46] [62] La construcción de este PFBR en Kalpakkam debía completarse en 2012. [66] [67] Aún no se ha completado. Se ha sugerido una fecha de inicio en 2019. [68]
Doblando tiempo
El tiempo de duplicación se refiere al tiempo necesario para extraer como salida, el doble de la cantidad de combustible fisible, que se introdujo como entrada en los reactores reproductores. [a] Esta métrica es fundamental para comprender las duraciones de tiempo que son inevitables durante la transición de la segunda etapa a la tercera etapa del plan de Bhabha, porque la creación de una población fisible suficientemente grande es esencial para el gran despliegue de la tercera etapa. En los artículos de 1958 de Bhabha sobre el papel del torio, describió un tiempo de duplicación de 5-6 años para la reproducción de U-233 en el ciclo Th-U233. Esta estimación se ha revisado ahora a 70 años debido a dificultades técnicas imprevistas en ese momento. A pesar de estos contratiempos, según las publicaciones realizadas por los científicos del DAE, el tiempo de duplicación del material fisionable en los reactores reproductores rápidos se puede reducir a unos 10 años eligiendo tecnologías apropiadas con un tiempo de duplicación corto. [20]
Tipo de combustible | Ciclo U238 – Pu | Ciclo Th – U233 |
---|---|---|
óxido | 17,8 | 108 |
carbide-Lee [ aclaración necesaria ] | 10 | 50 |
metal | 8.5 | 75,1 |
carburo | 10,2 | 70 |
Otro informe preparado para el Departamento de Energía de EE. UU. Sugiere un tiempo de duplicación de 22 años para el combustible de óxido, 13 años para el combustible de carburo y 10 años para el combustible metálico. [69]
Etapa III - Reactores a base de torio
Un reactor de Fase III o un sistema de energía nuclear avanzado implica una serie autosuficiente de reactores alimentados con torio-232 - uranio-233 . Este sería un reactor generador térmico , que en principio se puede repostar, después de su carga inicial de combustible, utilizando solo torio natural. De acuerdo con el programa de tres etapas, la energía nuclear de la India podría crecer a aproximadamente 10 GW a través de PHWR alimentados por uranio doméstico, y el crecimiento por encima de eso tendría que provenir de los FBR hasta aproximadamente 50GW. [b] La tercera etapa se desplegará solo después de que se haya alcanzado esta capacidad. [63]
Según las respuestas dadas en preguntas y respuestas en el Parlamento de la India en dos ocasiones distintas, el 19 de agosto de 2010 y el 21 de marzo de 2012, el despliegue de torio a gran escala es de esperar "entre tres y cuatro decenios después del funcionamiento comercial de los reactores reproductores rápidos con un tiempo de duplicación breve" . [70] [35] La plena explotación de las reservas internas de torio de la India probablemente no se producirá hasta después del año 2050. [71]
Enfoques paralelos
Dado que existe un gran retraso antes de la utilización directa del torio en el programa de tres etapas, el país está estudiando diseños de reactores que permitan un uso más directo del torio en paralelo con el programa secuencial de tres etapas. [72] Tres opciones que se están considerando son los sistemas impulsados por aceleradores de la India (IADS), [73] el reactor avanzado de agua pesada (AHWR) y el reactor compacto de alta temperatura. [74] [63] [75] El reactor de sales fundidas también puede estar bajo consideración sobre la base de algunos informes recientes y está en desarrollo. [76] [77] [63] [78] [79]
Reactor avanzado de agua pesada (AHWR)
De las opciones, el diseño de AHWR está listo para su implementación. AHWR es un reactor de tubo de presión vertical de 300 MWe, enfriado por agua ligera en ebullición y moderado por agua pesada, que utiliza uranio233 – torio MOX y plutonio – torio MOX. [80] Se espera que genere el 65% de su energía a partir del torio y también se puede configurar para aceptar otros tipos de combustible en el núcleo completo, incluido el uranio enriquecido y el uranio-plutonio MOX. [81] Había un plan para construir un AHWR de este tipo con una combinación de núcleo de plutonio-torio en 2007. [82] Este diseño de AHWR fue enviado para una revisión independiente de seguridad del diseño previo a la licencia por parte de la Junta Reguladora de Energía Atómica (AERB), la cuyos resultados se consideraron satisfactorios. [83] AHWR ofrecería muy poco crecimiento para la acumulación de combustible que es esencial para un amplio despliegue de la tercera etapa, y quizás el impacto en el material fisible acumulado podría incluso ser negativo. [20]
El diseño de AHWR que se tomará para la construcción será alimentado con un 20% de uranio poco enriquecido (LEU) y un 80% de torio. [84] [85] El uranio poco enriquecido (LEU) para este diseño AHWR está disponible en el mercado mundial. [86] A partir de noviembre de 2011, la construcción comenzará después de que se identifique el sitio en un plazo de 6 meses. Se necesitarán otros 18 meses para obtener las autorizaciones por motivos regulatorios y ambientales. Se estima que la construcción tardará seis años. Si todo va de acuerdo con el plan, AHWR podría estar operativo en la India en 2020. [13] [87] En agosto de 2017, la ubicación de AHWR aún no se anunció. [88]
Sistema impulsado por acelerador
El Departamento de Energía Atómica de la India y el Fermilab de EE. UU. Están diseñando sistemas únicos impulsados por aceleradores, únicos en su tipo. Ningún país ha construido todavía un sistema impulsado por aceleradores para la generación de energía. El Dr. Anil Kakodkar, ex presidente de la Comisión de Energía Atómica, llamó a esto un megaproyecto científico y una "necesidad" para la humanidad. [89] [90]
Reactor reproductor de sal fundida de la India (IMSBR)
El reactor reproductor de sal fundida de la India (IMSBR) está en desarrollo. [79] Se han iniciado estudios sobre el diseño conceptual de los reactores reproductores de sales fundidas de la India (IMSBR). [91]
Vínculos con el acuerdo nuclear entre Indo y Estados Unidos
A pesar de la suficiencia general de sus reservas de uranio, las plantas de energía de la India no pudieron obtener la cantidad necesaria de uranio para funcionar a plena capacidad a fines de la década de 2000, principalmente debido a las inversiones inadecuadas realizadas en la capacidad de extracción y molienda de uranio como resultado de la austeridad fiscal en principios de la década de 1990. [92] Un estudio realizado para el Congreso de Estados Unidos en ese período de tiempo llega a la conclusión de que "la actual situación de combustible de la India significa que Nueva Delhi no puede producir suficiente combustible tanto para su programa de armas nucleares como para su programa nuclear civil proyectado". [93] Un estudio independiente llega aproximadamente a la misma conclusión: "La producción actual de uranio de la India de menos de 300 toneladas / año puede satisfacer como máximo dos tercios de sus necesidades de combustible nuclear civil y militar". [94] Ambos jugadores entendieron este déficit de uranio durante las negociaciones del acuerdo como una aberración temporal que estaba a punto de resolverse con las inversiones necesarias en la infraestructura de molienda de uranio de la India. [48] [95]
Conductores para el trato desde el lado indio
Se estimó que después de alcanzar 21 GW de energía nuclear para 2020, un mayor crecimiento podría requerir uranio importado. Esto es problemático porque el despliegue de la tercera etapa requiere que ya se hayan establecido 50 GW en la primera y segunda etapas. [96] [64] Si se dispusiera de uranio importado, el Departamento de Energía Atómica (DAE) estimó que la India podría alcanzar 70 GW para 2032 y 275 GW para 2052. En tal escenario, la tercera etapa podría ponerse en funcionamiento después de la rápida implementación de mejoradores, y la capacidad de energía nuclear podría crecer a 530 GW. [96] El estancamiento estimado de la energía nuclear en alrededor de 21 GW para 2020 probablemente se deba al hecho de que incluso el breve "tiempo de duplicación" de los reactores reproductores es bastante lento, del orden de 10 a 15 años. [9] La implementación del programa de tres etapas utilizando únicamente los recursos domésticos de uranio es factible, pero requiere varias décadas para que se materialice. Las importaciones de material fisionable del exterior acelerarían considerablemente el programa. [20] [97] [98] [99]
Según los datos de la investigación, el ciclo U238-Pu tiene el tiempo de duplicación más corto por un amplio margen, y la tasa de crecimiento anual de material fisible compuesto de esa tecnología se ha calculado de la siguiente manera, después de hacer algunas suposiciones básicas sobre las características operativas de los reactores reproductores rápidos.
Tipo | % De crecimiento de material fisionable |
---|---|
óxido | 1,73% |
carbide-Lee | 2,31% |
metal | 4,08% |
carburo | 3,15% |
La capacidad de generación de energía de la India ha crecido un 5,9% anual en el período de 25 años antes de 2006. Si la economía india va a crecer entre un 8% y un 9% durante los próximos 25 años de 2006 a 2032, la capacidad total de generación de energía debe aumentar de 6 a 7% anual. [100] Dado que la tasa de crecimiento del material fisible no cumple este objetivo, es necesario buscar métodos alternativos para obtener el material fisible. Esta conclusión es mayormente independiente de los avances técnicos futuros y complementaria a la eventual implementación del enfoque de tres etapas. Se comprendió que la mejor manera de acceder al material fisionable necesario sería a través de las importaciones de uranio, lo que no sería posible sin poner fin al aislamiento nuclear de la India por parte de Estados Unidos y el GSN. [20]
El analista estadounidense Ashley J. Tellis sostiene que el acuerdo nuclear entre Indo y Estados Unidos es atractivo para India porque le da acceso a muchas más opciones en su programa nuclear civil de las que tendría de otra manera, principalmente al terminar con su aislamiento de la comunidad nuclear internacional. Estas opciones incluyen acceso a las últimas tecnologías, acceso a reactores unitarios de mayor potencia que son más económicos, acceso a financiación mundial para la construcción de reactores, capacidad para exportar sus PHWR autóctonos de tamaño de reactor pequeño, [44] mejor flujo de información para su comunidad de investigadores, etc. Finalmente, el acuerdo también le da a India dos opciones que son relativamente independientes del programa de tres etapas, al menos en términos de su dependencia del éxito o el fracaso. La primera opción es que India puede optar por quedarse con los reactores de primera etapa mientras dure el suministro mundial de uranio. El lado positivo de esto es que cubre cualquier riesgo de demoras a corto plazo o fallas en la implementación del programa de tres etapas. En el lado negativo, se trata de una opción que se opone [99] al objetivo subyacente de la independencia energética mediante la explotación del torio. [12]
La segunda opción, y quizás la más interesante, es que India puede optar por acceder a la tercera etapa de los reactores de torio saltándose la segunda etapa más difícil del plan a través de algún enfoque paralelo seleccionado apropiadamente, como el reactor refrigerado por gas de alta temperatura. , el reactor de sal fundida , o los diversos sistemas impulsados por aceleradores . [101]
Opiniones de las partes interesadas sobre los vínculos
Los comentaristas indios agradecieron la oportunidad simplemente porque podían ver que India podría poner fin a su aislamiento internacional en el frente nuclear y obtener un reconocimiento de facto como un estado con armas nucleares hasta cierto punto, [102] además de poder obtener el uranio que aumentaría el potencial de éxito de su programa de tres etapas [97] [103] , así como sus esfuerzos para construir un "mínimo disuasivo nuclear creíble". [104] Se estimó que la energía producida por los reactores importados podría ser un 50% más cara que el costo de la energía nuclear existente en el país. Sin embargo, esto se percibió como un punto menor en el contexto más amplio del acuerdo. [41] En una audiencia del Comité de Relaciones Exteriores del Senado de los Estados Unidos, los comentarios preparados por el Subsecretario de Asuntos Políticos, Nicholas Burns, declararon que "India había hecho de este el tema central en la nueva asociación que se está desarrollando entre nuestros países". [105] El gobierno indio procedió a negociar y ejecutar el Acuerdo Nuclear Indo-Estadounidense , que luego allanó el camino para la exención sin garantía soberana sobre las importaciones internacionales de uranio a la India en 2008. [106]
Según un analista extranjero, el acuerdo podría "con el tiempo ... dar lugar a que la India se desvíe de su ... programa nuclear de tres fases que incluye FBR y PHWR avanzados. Esto ocurriría si la India tuviera la confianza de haber asegurado el suministro de productos naturales relativamente baratos. uranio, incluso de Australia. Por supuesto, nadie en el establecimiento nuclear indio admitiría todavía esa posibilidad ". [107]
Anil Kakodkar , entonces presidente de la Comisión de Energía Atómica , llegó al extremo de hacer pública la posición más suave de mantener el programa autóctono de criadores rápidos del país fuera del ámbito de las salvaguardias internacionales, diciendo "a largo plazo, la energía que vendrá de los recursos de combustible nuclear disponibles en la India (de las minas nacionales de uranio y torio) siempre debe formar la mayor parte del programa de energía nuclear ... "y" nuestra estrategia debe ser tal que la integridad y la autonomía de nuestra capacidad para desarrollar el programa de energía nuclear de tres etapas, se mantenga, no podemos comprometer eso ". [108] La demanda total de los científicos indios de tener la capacidad de reprocesar plutonio a partir del combustible gastado de los reactores importados (va más allá de la posición defensiva de Kakodkar) parece haberse cumplido en el acuerdo final. [109] [110]
Según la posición oficial del gobierno indio, el programa nuclear de India en tres etapas no se ve afectado por el Acuerdo Nuclear Indo-Estadounidense; [111] "Se ha conservado su plena autonomía". [42] Tanto los partidos políticos de derecha como los de izquierda se opusieron al acuerdo en el Parlamento. La izquierda temía que el acuerdo subordinara al país a los intereses de Estados Unidos, mientras que la derecha sentía que limitaría más pruebas nucleares. [41]
Según una opinión dentro del sistema de defensa indio, el acuerdo "para todos los propósitos prácticos ha limitado la capacidad india de probar y probar armas nucleares de alto rendimiento hasta algún momento en el futuro (aproximadamente 20 años) cuando el ciclo de combustible nuclear indio de tres etapas basado en El combustible de torio madura en la producción de energía principal, eliminando así la dependencia india del combustible nuclear importado de los países sin garantía soberana o si hay una ruptura en la moratoria global de pruebas nucleares ". [112]
Pronósticos de energía nuclear de la India
Sobre la base del plan de tres etapas y asumiendo tiempos de desarrollo optimistas, se han hecho algunas predicciones extravagantes sobre la energía nucleoeléctrica a lo largo de los años:
Bhabha anunció que habría 8.000 MW de energía nuclear en el país para 1980. A medida que avanzaban los años, estas predicciones iban en aumento. Para 1962, la predicción era que la energía nuclear generaría entre 20 000 y 25 000 MW para 1987, y para 1969, la AEC predijo que para 2000 habría 43 500 MW de capacidad de generación nuclear. Todo esto fue antes de que se produjera una sola unidad de electricidad nuclear en el país. La realidad fue muy diferente. La capacidad instalada en 1979-1980 fue de unos 600 MW, unos 950 MW en 1987 y 2720 MW en 2000. [113]
En 2007, después de cinco décadas de apoyo financiero sostenido y generoso del gobierno, la capacidad de la energía nuclear era de solo 3310 MW, menos del 3% de la capacidad total de generación de energía de la India. [113]
La Política Energética Integrada de la India estima que la participación de la energía nucleoeléctrica en la combinación total de energía primaria estará entre el 4% y el 6,4% en varios escenarios para el año 2031–32. Un estudio de la DAE estima que la participación de la energía nuclear será de alrededor del 8,6% para el año 2032 y del 16,6% para el año 2052. La posible capacidad de energía nuclear más allá del año 2020 ha sido estimada por DAE se muestra en la tabla. [114] Los 63 GW previstos para 2032 se alcanzarán mediante la instalación de 16 reactores de agua pesada presurizada (PHWR) autóctonos, de los cuales diez se basarán en uranio reprocesado. De los 63 GW, alrededor de 40 GW se generarán a través de los reactores de agua ligera (LWR) importados, que fueron posibles después de la exención de NSG. [115]
Año | Pesimista (GWe) | Optimista (GWe) |
---|---|---|
2030 | 48 | 63 |
2040 | 104 | 131 |
2050 | 208 | 275 |
El primer ministro indio , Manmohan Singh, declaró en 2009 que la nación podría generar hasta 470 GW de energía para 2050 si administraba bien el programa de tres etapas. "Esto reducirá drásticamente nuestra dependencia de los combustibles fósiles y será una contribución importante a los esfuerzos mundiales para combatir el cambio climático ", habría dicho. [31] [116] Según el plan, el 30% de la electricidad india en 2050 se generará a partir de reactores a base de torio . [117] Los científicos nucleares indios estiman que el país podría producir 500 GWe durante al menos cuatro siglos utilizando solo las reservas de torio económicamente extraíbles del país. [9]
Pronósticos de energía de torio
Según el presidente de la Comisión de Energía Atómica de la India , Srikumar Banerjee , sin la implementación de reproductores rápidos [118], las reservas de uranio actualmente disponibles de 5.469 millones de toneladas pueden soportar 570 GWe hasta 2025. Si el total de reservas de uranio identificadas y no descubiertas de 16 millones de toneladas se ponen en línea, la disponibilidad de energía se puede extender hasta finales de siglo. Si bien pidió más investigación sobre el torio como fuente de energía y el programa autóctono de tres etapas del país, dijo: "El mundo siempre sintió que habría un milagro. Desafortunadamente, no hemos visto ningún milagro en los últimos 40 años. despierta, los humanos no podrán existir más allá de este siglo ". [119]
Ver también
- Relacionados con la energía y la energía nuclear
- Seguridad energética
- Política energética de la India
- Ley de responsabilidad nuclear
- Energía nuclear en India
- Reactor termal
- Armas de destrucción masiva
- Acuerdo nuclear civil entre la India y los Estados Unidos
- Armas de destrucción masiva
- Autoridad de Mando Nuclear (India)
- Armas indias de destrucción masiva
Notas al pie
- ^ Para fines de análisis, el "tiempo de duplicación" se puede definir de tres formas distintas: Tiempo de duplicación del reactor (RDT), que es la duplicación que tiene lugar dentro del reactor, Tiempo de duplicación del sistema (SDT), que es la duplicación que tiene en cuenta todas las pérdidas de combustible que tienen lugar fuera del reactor y el tiempo de duplicación del sistema compuesto (CSDT), que es la duplicación que tiene en cuenta el hecho de que la ganancia neta de material fisible se utiliza rápidamente para poner en marcha otros reactores ( Tongia y Arunachalam 1997 ).
- ^ Una versión anterior del plan de tres etapas requería que se generaran 15 GWe a través de PHWR y 25GWe a través de FBR alimentados por plutonio reprocesado de PHWR, antes de que se hiciera la introducción de torio ( Subramanian 1998 ).
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Fuentes primarias
- Día del Fundador 2007 Discurso del presidente de la Comisión de Energía Atómica - Anil Kakodkar , BARC, 2007, archivado desde el original el 12 de diciembre de 2010 , consultado el 11 de abril de 2012
- Preguntas y respuestas de IEEE Spectrum con: Sudhinder Thakur
- Preguntas y respuestas sobre IEEE Spectrum : Diseñador de reactores de torio Ratan Kumar Sinha