lunes, 16 de abril de 2018

Submarino nuclear: el país puede pasar del sueño a la realidad en mediano plazo

Por José Converti, Ingeniero - Profesor titular de Ingeniería Nuclear - Instituto Balseiro-UNCuyo. Ex director de ese establecimiento - Los Andes.

El investigador, perteneciente al instituto Doctor José A. Balseiro, asegura que el sumergible nuclear argentino es un objetivo posible.
Submarino nuclear: el país puede pasar del sueño a la realidad en mediano plazo
El submarino Santa Fe en los Astilleros Almirante Storni (CABA).

La tragedia del submarino ARA San Juan y la imperiosa necesidad de re-equipamiento de las Fuerzas Armadas (FFAA) contrastan fuertemente con el nuevo impulso que cobró el proyecto de construcción de un submarino propulsado con energía nuclear en Brasil. Estos hechos nos obligan a evaluar la opción nuclear para nuestra fuerza submarina.

Al inicio de cualquier análisis, es bueno despejar preconceptos instalados en el imaginario colectivo. A simple vista se observa la presencia de dos errores: que la tecnología necesaria para tal emprendimiento está muy lejos de nuestras capacidades y que representa un costo prohibitivo para la Nación.

Ambas suposiciones son falsas. Tanto la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) como las empresas asociadas del sector nuclear, utilizan y desarrollan diferentes tecnologías, las cuales pueden integrarse en el proceso de concretar un reactor nuclear específico para la propulsión de nuestros submarinos.

Los recursos preexistentes, como laboratorios, capacidad de cómputo y recursos humanos altamente calificados, constituyen una sólida base que acorta la brecha tecnológica y presupuestaria, dejando este emprendimiento al alcance de la infraestructura actual.

Vale precisar que a nivel técnico, el factor que diferencia a los reactores convencionales de los propulsores es la integración naval. Lo que se traduce en una serie de requerimientos técnicos relacionados con la limitación de volumen disponible en el casco y la distribución del peso permitido en el submarino. Tales aspectos son cruciales para lograr la flotabilidad y estabilidad del mismo.
La mayoría de los reactores nucleares que propulsan submarinos en el mundo son variantes del PWR (Reactor de Agua Presurizada, por sus siglas en inglés), diseñados bajo la configuración de uno o dos circuitos cerrados de agua o bien bajo una configuración compacta, donde se emplaza el generador de vapor sobre el recipiente de presión del reactor.

Se suele aseverar que el prototipo argentino de reactor nuclear de potencia Carem (actualmente en construcción) tiene como fin secreto la propulsión naval, pero sus bases de diseño y concepción lo vuelven inviable. Este importante proyecto está concebido para la generación de energía eléctrica en una planta estacionaria y en última instancia para competir en el mercado de la núcleo-electricidad.

A los aspectos comentados deben sumársele otros inherentes al diseño del reactor Carem que impiden su desempeño como reactor naval, tal como su gran tamaño, que lo vuelve incompatible con las dimensiones de un submarino clase TR-1700, como el ARA Santa Cruz y el ARA Santa Fe.

Otro factor que lo hace inviable es su diseño auto-presurizado e integrado. No hay antecedentes de submarinos propulsados por reactores de este tipo.

Corresponde precisar la relevancia del proyecto Carem por ser la primera experiencia propia en reactores de potencia de Argentina, y que es íntegramente gestionado por CNEA.

A diferencia de los reactores de investigación, máquinas que ampliamente domina la empresa estatal Invap (Investigación Aplicada), la generación de electricidad -ya sea en tierra o en un submarino propulsado con energía nuclear- requiere presiones superiores a 120 veces la presión atmosférica y temperaturas de trabajo de 300°C.

Esto desvirtúa la creencia de que Invap haya desarrollado reactores navales o que se encuentre en óptimas condiciones para su ejecución. Incluso áreas tan sensibles como los combustibles nucleares, que usan tanto los reactores de investigación de Invap como las centrales de potencia, son dominadas íntegramente por la CNEA.

Seguridad

Es bueno precisar que los combustibles nucleares constituyen la tecnología clave de este desarrollo, ya que usando una variante de arreglos de placas es posible lograr una configuración viable sin sobrepasar el 20% de enriquecimiento del uranio-235 (isótopo útil para la fisión nuclear).

Es decir, se cumple con el límite establecido en el Tratado de No Proliferación de Armas Nucleares, al cual Argentina suscribe desde 1991.

Más aún, este combustible presenta características de seguridad superiores, que lo vuelven óptimo para operaciones oceánicas con capacidad para responder a variaciones abruptas de potencia. Con un diseño optimizado, un único núcleo podría abastecer de energía al submarino durante toda su vida útil sin efectuar recambios de combustible.

Las principales soluciones tecnológicas en el orden internacional, como la dispersión cerámica en matrices metálicas (Cermet) y la utilización de pastillas planas (Caramel), están al alcance de las capacidades actuales con las que cuenta el país.

Junto a lo indicado, es bueno resaltar que la propulsión de un submarino tipo TR1700 requiere de potencias relativamente bajas si se utiliza como propulsor híbrido. El reactor del submarino alimenta a un turbogenerador que abastece tanto a un sistema de banco de baterías reducido como al motor que acciona la hélice del submarino.

Este último aspecto permite una navegación más silenciosa, dejando al reactor en el rango inferior de potencias entre los diseños de su tipo. Los submarinos clase Rubis de la Armada francesa tienen dimensiones semejantes a nuestros TR1700 y constituyen un excelente antecedente. Su planta de propulsión nuclear ocupa el mismo espacio y aproximadamente el mismo peso que la planta de propulsión diésel del TR1700.

Blindaje

Un aspecto técnico a precisar es el blindaje, diferente de las centrales comerciales. Su importancia radica en que debe guardar un compromiso entre su misión principal, que es proteger a la tripulación de la radiación (tanto de rayos gamma como de neutrones), y contar con un peso y volumen que no exceda lo permitido en el submarino.

Es importante, por otra parte, que tanto la distribución del peso como el balanceo permitan obtener una correcta integración de la planta de generación con el resto del submarino. Contar con un prototipo en tierra sería el primer paso en el proyecto, tanto para la validación de los cálculos como para ganar experiencia operativa y entrenamiento de las tripulaciones.

Las condiciones técnicas descriptas se cumplirían razonablemente con la tecnología ya disponible en el país. La estimación de costo efectuada no sobrepasa los 300 millones de dólares norteamericanos, pudiendo ser desarrollado en un lapso no superior a los cinco años.

Vale precisar, por otra parte, que el costo del submarino está directamente relacionado con tres factores claves en el proceso: el diámetro del recipiente de presión, de la sofisticación de equipos incorporados y la experiencia previa de construcción. Queda claro que la incorporación de una planta nuclear no encierra un sobrecosto prohibitivo.

A los fines de contar con una idea de lo que significa el desarrollo de estas tecnologías, es bueno comparar con otros países. Australia, por ejemplo, firmó un acuerdo para la compra de submarinos -no nucleares- franceses por 3.100 millones de dólares cada uno; el proyecto Borei (Rusia), que apunta a desarrollar un nuevo submarino nuclear, representa 500 millones de dólares. Existen otros planes más ambiciosos a la par de costosos.

Francia desarrolla el proyecto Le Triomphant con un presupuesto calculado en 3.800 millones de dólares.

Por lo tanto, desarrollar la propulsión nuclear de submarinos requiere la participación y coordinación de todo el sector nuclear argentino, articulando con las capacidades del Complejo Industrial y Naval Argentino (Cinar). Suponer que este desafío puede ser abordado por un único organismo o empresa es ignorar las enseñanzas que deja la experiencia internacional.

A modo de conclusión, el submarino nuclear argentino no es un "sueño", sino un objetivo posible a mediano y largo plazo, donde es determinante aprovechar y potenciar las capacidades nucleares y navales del país.

Se trata de un proyecto que puede recuperar la capacidad submarina de nuestra nación. Si bien la justificación para desarrollar esta tecnología debe considerar los aspectos geopolíticos y de defensa, no existen limitaciones tecnológicas ni económicas para la concreción del proyecto.
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