Desde el inicio de sus actividades productivas, la PIAP ha participado activamente en la satisfacción de las necesidades de agua pesada de las centrales nucleares argentinas, así como también en el mercado internacional. Estos son sus principales contratos, que le permitieron exportar su producción a varios países del mundo.
Perteneciente a la Comisión Nacional de Energía Atómica y operada por la Empresa Neuquina de Servicios de Ingeniería (ENSI), la Planta Industrial de Agua Pesada (PIAP) comenzó a producir agua pesada virgen grado reactor en 1989.
Esto ocurrió bastante tiempo después de tomar la decisión de tener una instalación en el país que fabricara este elemento moderador y refrigerante de los reactores nucleares de uranio natural, ya que el proyecto de construcción de la PIAP se remonta a 1975.
A poco tiempo de comenzar su operación, en 1995, la empresa detectó la necesidad de diversificar su actividad y decidió crear una unidad de negocios denominada Obras y Servicios, orientada a satisfacer las necesidades del sector industrial de nuestro país, especialmente de la industria petroquímica, petrolera y gasífera.
Ya desde sus comienzos, la PIAP ha destinado parte importante de su producción al mercado internacional. Su agua pesada fue embarcada con destino a países como Corea, Estados Unidos, Australia, Suiza, Francia, Alemania y Noruega.
A estos destinos se deben agregar las 488 toneladas enviadas a Canadá a través de la empresa Nucleoeléctrica Argentina, con el objeto de devolver el agua pesada puesta a disposición por ese país para el llenado inicial de la Central Nuclear de Embalse.
Durante los últimos años, la totalidad de la producción de la PIAP fue destinada a cumplir con el contrato con Nucleoeléctrica por la provisión para la nueva Central Nuclear Atucha II. Las 650 toneladas de agua pesada correspondientes a éste último contrato fueron entregadas en etapas sucesivas, completándose la entrega total en el mes de julio de 2013.
Presente y futuro de la producción
Cada año se producen unas 200 toneladas de agua pesada virgen grado reactor, para satisfacer las demandas de los mercados nacional e internacional. Desde la entrega de la carga de agua pesada para Atucha II, la planta se encuentra en un período de mantenimiento programado con vistas a poner la PIAP en condiciones de iniciar un nuevo contrato.
El futuro de la planta se presenta como promisorio, ya que ENSI se encuentra en tratativas con potenciales clientes nacionales e internacionales que requerirán agua pesada en un futuro cercano.
En cuanto al mercado nacional, se debe destacar la decisión del Gobierno Nacional de construir una cuarta central nuclear, aplicando tecnología que requiere la utilización de agua pesada para su funcionamiento. Esta decisión implica la producción de alrededor 600 toneladas de agua pesada.
Desde el exterior, ENSI ha recibido la solicitud de cotización de agua pesada para la carga inicial de dos centrales nucleares que la empresa canadiense Candu Energy prevé construir en Darlington (Canadá) por una cantidad a definir, cercana a las mil toneladas.
Mucho más que refrigerante y moderador
Además de ser usado como agente moderador y refrigerante de los reactores nucleares de uranio natural, el deuterio contenido en el agua pesada comenzó en los últimos años a ser usado en el campo de la investigación y de la medicina. Esa es la razón por la cual el Cambridge Isotope Laboratories —líder en la fabricación de isótopos estables, con plantas en Estados Unidos, Canadá, Alemania y Francia— mostró sumo interés de proveerse de agua pesada desde la PIAP. Para ello, ya se iniciaron las gestiones a través de la Embajada de los Estados Unidos, ante la Secretaría de Energía de la Nación.
En otra escala, pero igualmente significativa, la planta recibió solicitudes de provisión por parte de instituciones de investigación de Estados Unidos, Francia y Rusia. En total, alcanzan una cantidad de entre 30 y 40 toneladas anuales de agua pesada.
Incluso, el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) soporta el trabajo de investigadores que utilizan el agua pesada como un elemento necesario para técnicas de evaluación y seguimiento de la desnutrición infantil.
Más usos del agua pesada
El agua pesada encuentra también una aplicación muy difundida en la producción de compuestos deuterados que se usan como solvente en espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Esta es una técnica analítica rica en información y no destructiva, utilizada para la evaluación de las estructuras de numerosas moléculas químicas. Principalmente, se usa para la determinación estructural y dinámicas moleculares de los compuestos orgánicos.
Los disolventes que se utilizan en espectroscopia RMN son líquidos orgánicos de baja viscosidad con buenas propiedades de solubilidad. Para prevenir el solapamiento de las señales intensas del disolvente en espectroscopía 1H- RMN, sus protones han de cambiarse por deuterios. Además, la resonancia del deuterio sirve como señal de lock para la estabilización del espectrómetro.
La elección de los disolventes deuterados es muy importante en RMN. Los disolventes deuterados contribuyen al apantallamiento y ayudan de manera significativa a la continuidad de la reacción eléctrica de polarización producida por las moléculas del soluto.
Dependiendo de la aplicación y de la sensibilidad del espectrómetro de RMN, se ofrecen disolventes con grados adecuados de deuteración. En general, se presentan en una amplia variedad de moléculas y de envases (ampollas, frascos y frascos septum) con diferentes grados de pureza isotópica y un contenido de agua residual muy bajo.
Para la fabricación de solventes deuterados, el agua pesada es solicitada por empresas y laboratorios de distintos países del mundo, entre ellos el Cambridge Isotopes Laboratory; el Eurisotop de Estados Unidos y Francia; el Sigma Aldrich y Medical Isotopes de Estados Unidos; el Center of Molecular Research (CMR) de Rusia, y el Chimie Uetikon de Suiza. Paralelamente, numerosos centros de investigación nacionales, incluido el Instituto Antártico Argentino, también son provistos con agua pesada para llevar a cabo sus tareas.
Por otra parte, se han requerido pequeñas cantidades de agua pesada para su utilización en la fabricación de elementos ópticos de alta calidad, por ejemplo, en la empresa Balboa Scientific de Estados Unidos.
En cuanto al uso medicinal, se ha reportado su aplicación en el tratamiento de afecciones de la vista. Ejemplo de ello es el caso de la compañía Alkeus Pharmaceuticals, una empresa norteamericana de biotecnología, cuyo objetivo es descubrir y desarrollar tratamientos para enfermedades oculares severas que conducen, finalmente, a la ceguera.
Equipamiento sofisticado y de primer nivel
En plena meseta patagónica, a orillas del Río Limay, la PIAP produce anualmente unas 200 toneladas de agua pesada que destina al mercado nacional e internacional. Para ello, la planta cuenta con un equipamiento electromecánico y de estructuras que pesa más de 27 mil toneladas e incluye, entre otros:
- 300 bombas.
- 250 intercambiadores de calor.
- 240 recipientes de presión.
- 90 compresores de gases.
- 13 reactores.
- 30 columnas de destilación.
- 8 hornos.
- Más de 500 motores eléctricos.
- 2 reactores de síntesis de amoníaco con una capacidad de producción de 2150 toneladas por día cada uno. Estas unidades son las más grandes del mundo.
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