Volvemos a fabricar Agua Pesada, cerrada por el Macrismo

Cómo es el plan para que el país vuelva a producir y exportar agua pesada en dos años. Relanzaron la Planta Industrial de Agua Pesada (PIAP) de Neuquén, desmantelada en 2017 por el macrismo. Permitirá reemplazar un insumo clave para las centrales nucleares que ahora se importa. Cómo funciona la producción de este elemento esencial. Por: Guillermo Lavecchia
Es agua pero no es la que todos conocemos y usamos. Su litro puede costar más de 700 dólares, su fabricación requiere mucha energía y, sobre todo, un pequeño detalle: es imprescindible para hacer funcionar los reactores nucleares que utilizan uranio natural como combustible.

Si a eso le sumamos que muy pocos países en el mundo la producen, entonces la elaboración de agua pesada se vuelve estratégica. En esto está la Argentina, que la dejó de fabricar y que este año encaró un plan para volver a crearla en un lapso de dos, e incluso exportarla.
El epicentro es la Planta Industrial de Agua Pesada (PIAP) en Arroyito, provincia de Neuquén. Fue inaugurada en 1993, curiosamente en años menemistas donde la mayoría de lo nacional y productivo tendía a cerrarse o destinarse al mundo privado. Pero hubo un organismo clave que se mantuvo, atravesó gobiernos neoliberales y hoy cobra mayor fuerza: la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA).
PIAP fue un hito, pero quedó paralizada en 2017. Años macristas. Ahora el gobierno nacional la reimpulsó y la idea es que vuelva a producir en 2025. «El objetivo es recuperar la independencia y volver a dominar el ciclo de combustibles para la operación de las centrales nucleares del país», indicaron.
La Argentina tiene tres centrales nucleares: Atucha I, con una potencia de 362 megavatios; Atucha II, de 745 MW, y Embalse, de 656 MW. Las tres usan uranio natural como material de fisión. Lo que significa que necesitan agua pesada para funcionar. Ya en los años ’70 la CNEA había desarrollado un plan para producir este insumo estratégico. Cincuenta años después, hay necesidades del país que persisten. Desde la soberanía energética hasta la generación (o ahorro) de divisas. El anuncio del relanzamiento de PIAP se dio en mayo en el Ministerio de Economía. Tiene una inversión de casi $20.000 millones de pesos.
Primera muestra de agua pesada grado reactor producida en la Planta Industrial de Agua Pesada.
El ministro Sergio Massa indicó que la reactivación de la PIAP «va a permitir exportar con valor agregado, con lo que representa el valor agregado en origen. De alguna manera nos da la oportunidad y la capacidad como país de multiplicar nuestros recursos para transformarlo en riqueza».
«No se trata sólo de la construcción de estructuras, sino de la utilización de esas infraestructuras para generar valor para la Argentina y, sobre todas las cosas, definir un modelo de país. Nosotros creemos en un país que agregue valor, que genere desarrollo, que tenga un proyecto propio. Es el capital humano de los argentinos el que le agrega valor a los recursos naturales. Al Estado le cabe invertir de manera inteligente sus recursos», agregó el también candidato a presidente de Unión por la Patria.
¿Pero de qué hablamos cuando hablamos de ‘agua pesada’?
Un recurso esencial
El agua pesada no es tóxica ni radiactiva, pero es un 10% más densa: un litro pesa 1.105 gramos. Las moléculas del agua pesada se componen de un átomo de oxígeno y dos de deuterio, en lugar de hidrógeno. A su vez, la pesada no se se congela a 0° C ni hierve a 100°, sino que lo hace a 3,8° y 101,4%, respectivamente.
El deuterio es un isótopo del hidrógeno, más pesado. Su comportamiento químico es similar, su comportamiento físico es diferente. Ambos tienen un solo protón en su núcleo. Pero el átomo de deuterio además tiene un neutrón específico, que determina las propiedades del agua pesada.
En los reactores nucleares que se alimentan de uranio natural, el agua pesada se usa como moderadora. Durante una reacción nuclear en cadena, se desprenden neutrones de los núcleos que se desplazan a gran velocidad y chocan con los núcleos de otros átomos, provocando su fragmentación o fisión y la liberación de energía en forma de calor y más neutrones con elevada energía cinética, que a su vez impactan y fisionan otros núcleos. El agua pesada reduce la velocidad y la energía de esos neutrones sin absorberlos. La común no sirve: es 40 veces más absorbente que la pesada y no podría mantener la reacción en cadena.
Cómo se fabrica el agua pesada
El agua pesada también se usa como refrigerante y como transmisora del calor generado en la fisión. Porque para que el reactor funcione bien, hace falta un fluido que transfiera ese calor y evite que se llegue a temperaturas excesivamente elevadas. Además, el fluido sirve para recuperar ese calor con el fin de generar energía. Según el tipo de central nuclear, se requiere entre 0,8 y 1 tonelada de agua pesada por megavatio eléctrico de potencia instalada.
Las centrales nucleares argentinas necesitan renovar un 3% de su caudal de agua pesada cada año. Para servir a una central nuclear de uranio natural, el agua pesada necesita contar con un nivel de pureza superior al 99,8% o “grado reactor”. El agua natural contiene un solo átomo de deuterio por cada 7.000 átomos de hidrógeno. Para fabricar un litro de agua pesada, se debe tratar 10.000 litros de agua común en grandes y costosas instalaciones.
Las plantas de producción deben ubicarse en lugares con mucha disponibilidad de agua. La de Arroyito está 54 kilómetros al sur de la ciudad de Neuquén y bombea la del río Limay. Después de filtrarla y desmineralizarla, la transforma en agua pesada con el método de intercambio isotópico monotérmico amoníaco-hidrógeno, extrayendo el deuterio, luego enriqueciéndolo y pasando a su oxidación.
El agua natural contiene 145 partes por millón de deuterio. Se lo captura con moléculas de vapor de amoníaco. El agua sobrante recibe varios procesos de tratamiento para cumplir con todos los cuidados medioambientales y es devuelta al río.
La Planta Industrial de Agua Pesada
En enero de 1958 la CNEA inauguró el primer reactor experimental de América Latina, construido con tecnología y especialistas propios. En los años 70 también se propuso ir hacia la independencia tecnológica en materia de reactores de potencia.
“La Argentina siempre deseó tener una tecnología nuclear independiente. Producir energía eléctrica de origen nuclear con centrales instaladas en el país que no dependieran de insumos de otros países involucraba los combustibles nucleares y todo lo necesario para que funcionara el reactor”, explicaron desde la gerencia de Producción de Materias Primas de la CNEA.
Hace 50 años debían elegir entre dos tecnologías disponibles para los reactores destinados a la generación eléctrica: la de uranio enriquecido que sí usa agua común, o la de uranio natural y agua pesada. Pero nuestro país no tenía la tecnología para enriquecer uranio, en cambio era factible desarrollar la necesaria para fabricar agua pesada o comprar una planta.
En 1974 se conectó al Sistema Eléctrico Nacional la Central Nuclear Atucha I, el primer reactor de potencia de América Latina. En aquel momento, el agua pesada fue comprada como parte integral del reactor. Pero en este sector energético el contexto mundial determina. Por ejemplo, ese mismo año, La India accedió a tecnología nuclear a través de Canadá con la que desarrolló una bomba que hizo explotar para mostrar su poderío a Pakistán y otros países vecinos. Esto puso un freno al suministro del material. Complicó el plan argentino para adquirir una planta de agua pesada.
Aún así en 1974 se empezó a construir la segunda central nuclear del país: la de Embalse, de tipo CANDU (Canadian Deuterium Uranium), que inició su operación comercial diez años después. Para su funcionamiento hubo que comprarle 600 toneladas de agua pesada a Canadá, que era el vendedor del reactor, las cuales fueron devueltas luego con producción nacional.
El plan nuclear argentino contemplaba originalmente la construcción de diez centrales antes del 2000. Sin embargo solo se hicieron dos y la tercera se completó recién en 2014. Todas iban a necesitar agua pesada y comprarla significaba depender de otros países.
En este contexto, la CNEA armó su estrategia. Mientras buscaba comprar una planta llave en mano, a fines de los 70 planificó la construcción de la Planta Experimental de Agua Pesada (PEAP) instalada en el predio de Atucha. Una prueba piloto de poca capacidad para demostrar que la Argentina podía desarrollar esta tecnología. Tenía una capacidad de producción de 2 toneladas anuales. La PEAP no llegó a operar, pero logró que le vendieran una planta de agua pesada a la Argentina, porque el país pudo demostrar que dominaba esa tecnología.
Así nació la Planta Industrial de Agua Pesada (PIAP), ubicada en Arroyito, Neuquén, con una capacidad de producción de 200 toneladas anuales. En 1989 se creó la Empresa Neuquina de Servicios de Ingeniería Sociedad del Estado (ENSI), conformada por la CNEA y el Gobierno de la Provincia de Neuquén, con el objetivo de finalizarla, ponerla en marcha y producir y comercializar agua pesada. La PIAP fue inaugurada en 1993 y era la más grande del mundo. En 2017 quedó paralizada. Desde entonces se importa agua pesada de Rumania, aunque desde ese país también tienen problemas para mantener la industria, por lo que su producción local es esencial.
PIAP: desmantelamiento y renacer
Como cuenta Matías Alonso para la Agencia TSS, la PIAP se empezó a construir en 1985 como parte del plan que comprendía la construcción de ocho centrales nucleares de uranio natural en el país. Finalmente, inició su producción de agua pesada en 1994 para las centrales locales y también con fines de exportación: «En el año 2000 debió suspender su producción por orden del presidente Fernando De La Rua debido a los retrasos en la construcción de Atucha II, y luego la retomó en el año 2004».
La planta tiene capacidad para producir 200 toneladas al año de agua pesada, aunque su récord han sido las 188 toneladas anuales porque siempre ha sufrido limitaciones de suministro de electricidad o gas. «Su última gran producción fueron las 640 toneladas de agua pesada para Atucha II y se esperaba hacer otras 600 toneladas para una nueva central de tipo CANDU como parte del acuerdo con China, que fue suspendido durante la gestión del presidente Mauricio Macri«.
En simultáneo, la planta fue desfinanciada y vaciada de personal. Dejó de producir, solo quedó en modo de conservación y mantenimiento. Bajó de 400 a menos de 100 personas empleadas en la planta.
En mayo, la CNEA y ENSI firmaron un acuerdo específico para el mantenimiento, acondicionamiento y una nueva puesta en marcha de la PIAP. Hoy ya están acondicionando una de sus dos líneas de trabajo: para 2025 buscan producir 80 toneladas anuales. La segunda línea de producción de la PIAP será la fabricación de amoníaco y urea para ser utilizados como fertilizante.
Parte de esa producción será para cubrir la demanda de las tres centrales nucleares argentinas hasta el fin de su vida útil. Lo que sobre será exportado, teniendo en cuenta que en los últimos años el agua pesada se convirtió en un insumo muy demandado a nivel mundial. «Además, contar con ella facilita que la Argentina pueda sumar una cuarta central nuclear de uranio natural», aseguran.
En diálogo con Télam, la presidenta de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), Adriana Serquis, remarcó que «la PIAP es la planta de agua pesada más grande del mundo y como tal es un bien estratégico del país porque garantiza tener el ciclo completo del combustible nuclear y la posibilidad de tener una nueva central de ese tipo que va a depender de este insumo».
La Doctora en Física egresada de la Universidad de Buenos Aires y el Instituto Balseiro, acotó: «en 25 meses podríamos volver a tener agua pesada desde la PIAP, pero ya en el último año y medio recibimos muchos contactos de empresas del exterior que consultan sobre las posibilidad de contar con parte de la producción con cartas de intención no sólo con destino a energía nuclear, sino para la utilización en medicina o la industria de semiconductores».

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25/07/2023 (6975)