Por Exequiel Lacovsky. En U-238 Marzo 13
La Central Nuclear de Fukushima Daiichi no estaba preparada para enfrentar ni el terremoto ni el tsunami que azotaron a Japón el 11 de marzo de 2011. La combinación de ambas catástrofes llevaron a la desconexión eléctrica, tanto de fuentes internas como externas, de 3 de los 6 reactores de la Central, provocando así el “meltdown” y la posterior filtración de radiación hacia el exterior. A dos años de estos sucesos, Japón se encuentra ante una encrucijada: por un lado, modificar radicalmente el Sistema Nuclear en varios de sus aspectos; desde la normativa, hasta los órganos de aplicación y control, pasando por los protocolos de procedimiento. Por otro, deberá enfrentarse al desafío de reconfigurar su futuro energético, si es que la energía nuclear —bastión japonés desde hace 40 años— termina siendo una fuente minoritaria de generación de energía.
El 11 de marzo de 2011 un terremoto de 9.0 de magnitud en la Escala Richter produjo un tsunami que golpeó a la costa nororiental japonesa dejando casi 20 mil muertos. El terremoto fue el más fuerte que se recuerde en Japón, y uno de los mayores registrados en las últimas décadas. Como consecuencia, la infraestructura japonesa sufrió severos perjuicios, en especial edificios, diques, fábricas y autopistas.
Los daños se estiman en 156.500 millones de euros1. El tsunami alcanzó a producir olas de más de 40 metros de altura. Más allá del devastador impacto del terremoto, los ojos del mundo se posaron en el accidente nuclear producido en la central atómica de Fukushima Daiichi, administrada por la Compañía Eléctrica de Tokio (TEPCO), situada a 240 kilómetros al noreste de la capital japonesa. Como resultado del accidente fueron evacuadas 200 mil personas. Su magnitud2 hizo recordar lo sucedido 25 años atrás en la central atómica de Chernobyl —en la actual Ucrania—. Sin embargo, las causas de este accidente fueron distintas, al igual que sus consecuencias inmediatas y a largo plazo.
A dos años del accidente —por su impacto en el uso de la energía nuclear a nivel mundial— vale repasar entonces en qué consistió el accidente, analizar si se pudo haber evitado o reducido su impacto, cuál es el estado actual de la central, así como cuál será el futuro de la energía nuclear en Japón. A continuación abordaremos los puntos mencionados.
¿Qué sucedió?
Al momento del terremoto estaban en operación tres de los seis reactores (la unidad 1, 2 y 3) de la Central Nuclear de Fukushima Daiichi. Los reactores son del tipo Boiling Water Reactor. En una primera instancia, el terremoto impactó sobre la central nuclear y logró desconectar a la planta de su red de suministro eléctrico, por lo cual automáticamente se interrumpió su funcionamiento.
En un segundo momento, un tsunami de 13 metros de altura inundó la planta y como consecuencia se inutilizaron los sistemas de generación eléctrica alternativos diesel (back up). Como resultado, la insuficiencia de energía imposibilitó continuar enviando agua refrigerante a través del núcleo del reactor.
Aun después de apagados, los reactores requieren enfriamiento, debido a que el material altamente radioactivo acumulado continúa produciendo calor hasta su decaimiento. Cuando el reactor se apaga y la planta deja de producir electricidad, las centrales poseen un sistema de refrigeración cuya electricidad es producida por fuentes de electricidad alternativas o de emergencia. En el caso específico de la central de Fukushima, las líneas de transmisión de electricidad fueron dañadas por el terremoto y automáticamente se activaron los generadores de electricidad diesel. Sin embargo, la inundación producto del tsunami dañó severamente los sistemas de electricidad de emergencia, afectando tanto la refrigeración como el enfriamiento de los reactores. El resultado de ello fue la completa pérdida de electricidad tanto de fuentes externas como internas.
Durante los días posteriores al accidente, los tres reactores que estaban operando perdieron toda capacidad de refrigeración. Sin ella, el agua en la vasija de presión del reactor incrementó su temperatura y expuso el combustible, que luego terminó fusionándose (meltdown).
En este contexto, existía el riego de que la combinación del combustible y componentes del reactor pudieran afectar la vasija de presión del reactor y su estructura primaria de contención, dejando abierta la posibilidad de que grandes cantidades de radiación se vertieran sobre la atmósfera. Eso fue lo que finalmente sucedió a partir del combustible dañado. Asimismo, el agua refrigerante —proveniente de las acciones de respuesta— se convirtió en vapor, la presión dentro de la vasija de contención creció y creó filtraciones por las cuales, finalmente, se extendió la radiación. Los reactores se sobrecalentaron y el combustible fisionó, lo que generó hidrógeno por descomposición del agua refrigerante. Dicho hidrógeno originó explosiones en las unidades 1 y 3, que luego se extendió a la unidad 4, a través de los sistemas de ventilación común. Las explosiones afectaron la estructura de contención de los reactores 1, 3 y 4, aumentando aún más el material radiactivo emitido. También hubo también perdieron refrigeración y quedaron expuestas, emitiendo radiación hacia el exterior.
Posteriormente, las autoridades japonesas lograron contener la temperatura del combustible y de los reactores, para de esa manera estabilizar la situación en Fukushima Daiichi. El equipo de bomberos y técnicos que se ocuparon de las actividades de respuesta recurrieron al agua del Océano Pacífico para enfriar los reactores. Por muchos años quedará en la memoria el intenso trabajo realizado por los bomberos japoneses para lograr enfriar la central atómica.
La Autoridad Regulatoria Japonesa (Nuclear and Industrial Safety Commission- NISA) declaró el nivel 7 de emergencia, el mayor de la Escala de Eventos Radiológicos y Nucleares (escala INES). En la profundización de la crisis, el entonces primer ministro Naoto Kan llegó a instruir a las autoridades de la Comisión Nacional de Energía Atómica a trabajar en un worst case scenari en el cual se contempló hasta la evacuación total de la ciudad de Tokio.
La población asentada en un radio cercano a la central de Fukushima fue evacuada y se le suministró yodo, con el fin de limitar las posibilidades de contraer un cáncer de tiroides como efecto de la emisión a la atmósfera de material radiactivo. Según las autoridades japonesas, la radiación liberada fue de un décimo a la del accidente de Chernobyl. Las consecuencias de salud aún no son estimables ya que el cáncer de tiroides y otras afecciones médicas producto de la radiación son probabilísticos. En ese sentido, una de las características de la radiación es la invisibilidad del daño, así como el largo periodo que puede transcurrir antes de que pueda manifestarse un cáncer o defectos físicos o genéticos. Por otra parte, hay que señalar que los efectos psicológicos3 tampoco deben subestimarse, ya que en casos como el accidente de Fukushima suele tener lugar el denominado “stress post traumático” que requiere que las personas afectadas reciban tratamiento.
Por otro lado, la radiación también alcanzó ciertos alimentos, entre ellos carnes, leche y arroz, hubo que inutilizar extensas zonas cultivables, cuya limpieza (clean up) y descontaminación llevarán muchos años.
¿Se hubiera podido evitar?
Meses después del accidente, investigaciones y estudios realizados arribaron a algunas conclusiones en relación al estado se seguridad de la planta4, y por extensión a la posibilidad de haber evitado, al menos, algunos de los efectos observados.
En primer lugar, se determinó que el diseño de la Central Nuclear de Fukushima Daiichi5 no estaba preparado para soportar un tsunami de las características del ocurrido el 11 de marzo de 2011. De hecho, el diseño inicial de la planta estaba pensado para soportar un tsunami de hasta 3.1 metros de alto, extendido luego a 5 metros. Lejos estaba de contemplarse un tsunami de 13 metros de altura, como el que efectivamente sucedió. Básicamente, la central no contaba con un muro de contención capaz de contener un tsunami de semejante agresividad.
Tanto la TEPCO como la NISA subestimaron la posibilidad de un sismo de magnitud semejante y, por ende, se vieron incapacitados para predecir lo finalmente ocurrido. Uno de los cuestionamientos principales realizados a estas organizaciones se centró en el hecho de que no adoptaron los máximos estándares internacionales para dar cuenta de la posibilidad de un tsunami de la extensión mencionada. Es por ello que el diseño de la planta no fue ajustado y mejorado a fin de adaptarse al “estado del arte” en materia de seguridad nuclear. Por un lado, se prestó escasa atención a la recolección de información histórica sobre tsunamis y terremotos acaecidos en los últimos años en la región, a fin de prever la posibilidad de fenómenos climatológicos similares. Por otro lado, la modelación computarizada de los tsunamis era inadecuada, e incluso simulaciones realizadas años antes habían subestimado la posibilidad de un riesgo de un tsunami similar al del 11 de marzo. En ese marco, la autoridad regulatoria no adoptó los pasos necesarios para revisar las simulaciones conducidas por la TEPCO y, por ende, no se pudieron implementar las herramientas adecuadas. De haberlo hecho, se podrían haber establecido mejores defensas para enfrentar un tsunami.
En segundo lugar, se deberían haber instalado los sistemas de generación eléctrica alternativos a una mayor altura, o haber sido cubierto en una estructura a prueba de agua, como sistemas de refrigeración, también de emergencia, a fin de contar con una opción de última instancia para enfriar los reactores.
También se observó el riesgo de construir varios reactores uno al lado del otro6. Como sucedió en Fukushima, el accidente en un reactor se extendió a los subsiguientes. En consecuencia, se dieron lugar tres fisiones en tres reactores en forma simultánea, al igual que las piletas del combustible gastado que quedaron expuestas.
En tercer lugar, falló el marco regulatorio japonés7 en varios aspectos. La regulación nuclear en Japón no imponía un límite de vida útil para las centrales nucleares. Es por ello que se aprobó la extensión de la vida útil de la unidad 1, justo un mes antes del accidente, tras un periodo de revisión técnica y algunas modificaciones realizadas. Fukushima es una de las primeras centrales atómicas japonesas y data de la década del 70. A pesar de ello, no se hizo una evaluación sobre los componentes de seguridad nuclear destinados a hacer frente a un posible tsunami y menos aún se requirió mejorar la resistencia de la central atómica.
Otro factor para considerar fue la falta de independencia de la NISA tanto de las autoridades gubernamentales japonesas como de la propia industria nuclear. Al mismo tiempo, se cuestionó la división de las tareas de regulación entre dos organismos: la mencionada NISA y la Nuclear Safaty Commision (NSC) cuya tarea es supervisar a la primera.
Todo lo dicho, sin embargo, no significa que el accidente pudo haberse evitado, pero sí es posible afirmar que, al menos, su impacto pudo haber sido reducido. En ese sentido, tras el accidente, el gobierno japonés decidió encarar una reforma total del sistema regulatorio de su sistema nuclear a fin de garantizar los máximos estándares de seguridad. Dicho proceso se encuentra en marcha, por lo cual resta observar su evolución.
Estado actual de la planta
A finales de 2011, se declaró bajo control8 la central nuclear de Fukushima, después de que las temperaturas de los reactores 1, 2 y 3 se mantuvieran debajo de los 100 grados y que la emisión de material radioactivo también hubiera sido reducida. En términos técnicos, la planta se encuentra en un cold shutdown es decir, estabilizada en cuanto al enfriamiento de las partes sensitivas de la central, mientras que la radiación se encuentra en niveles aceptables. No obstante ello, a pesar de la estabilización alcanzada, se requerirán entre 3 y 4 décadas para lograr el desmantelamiento de la central nuclear de Fukushima, ya que habrá que remover todo el combustible gastado que se encuentra dentro. Esa tarea, a demás de extensa, será económicamente costosa.
En octubre de 2011, el reactor 1 de la planta de Fukushima fue cubierto con paneles y se le instaló un sistema de ventilación para controlar la emisión de materiales radioactivos de la estructura dañada del reactor. Por otra parte, uno de los sectores más sensibles de Fukushima es, al día de hoy, la pileta del combustible gastado9, donde se encuentran las barras usadas y gran cantidad de material radioactivo. En ese sentido, se cree que tras la estabilización de la planta, la pileta de combustible es el principal foco de peligro. La seguridad de la estructura que cubre la pileta será vital a la hora de evitar otro accidente.
Asimismo, se deberá prestar especial atención al enfriamiento continuo de la pileta. En ese caso, los sistemas de refrigeración, tanto los principales como los de emergencia, deberán ser revisados periódicamente para evitar irrupciones repentinas. Dado que ha sucedido en algunas oportunidades, se corre el riesgo de que las barras de combustible se sobrecalienten y produzcan un accidente por fusión.
La energía nuclear en Japón. Perspectivas futuras
Previo al accidente, el 30% de la energía eléctrica de Japón era de base nuclear y se preveía su aumento. Las proyecciones indicaban que en las décadas subsiguientes se iba a llegar a un 40% de generación de energía eléctrica, a partir de la construcción de 14 nuevas plantas nucleares. Hasta el accidente, se encontraban funcionando 54 centrales atómicas diseminadas por toda la geografía japonesa. Hay que recordar que Japón es una de las economías más desarrolladas del mundo y, como tal, se constituye como una potencia tecnológica e industrial.
Dada su escasez de recursos naturales y energéticos, Japón tuvo que desarrollar un ambicioso programa nuclear durante la posguerra, a fin de poder dar cuenta de sus necesidades. A partir de la década del 70, los sucesivos gobiernos japoneses priorizaron el impulso de la energía nuclear al calor de su crecimiento económico.
Esta política gozó de un gran consenso puertas adentro y de un limitado cuestionamiento, tanto político como de parte de sectores ambientalistas. Sin embargo, este consenso se quebraría a partir del impacto del accidente de Fukushima. En septiembre de 201210 salió a la luz un plan del gobierno japonés que impulsaba el reemplazo de la energía nuclear hacia 2030, procurando incrementar el uso de energías renovables e importando mayor crudo, carbón y gas para sus requerimientos energéticos. Incluso el mismo gobierno japonés llamó a la reducción del consumo energético por parte de la población, llegando a establecer multas para las compañías que excedieran las cuotas de consumo previamente establecidas.
En cuanto a la oposición interna al uso de la energía nuclear, se ha señalado que las comunidades11 y los gobiernos locales —más que los grupos ambientalistas— se han convertido en sus principales críticos. Hay que recordar que muchas plantas nucleares se encuentran en pequeñas ciudades y aldeas rurales, por lo que se teme que un accidente nuclear como el de Fukushima obligue a desalojar a miles de personas de sus viviendas y que la tierra quede inutilizada para el cultivo o la ganadería.
Mientras tanto, pasado el primer año del accidente de Fukushima, 52 centrales nucleares de las 54 que funcionaban antes del accidente, quedaron fuera de servicio, con el fin de encarar un proceso general de revisión, el cual se aplicará también sobre el marco regulatorio nuclear.
Dicha decisión fue tomada luego de las recomendaciones de una comisión de expertos, conformada meses después del accidente, destinada a analizar el futuro de la política energética y nuclear. Entre las principales propuestas sugeridas se recomendó que los reactores de más de 40 años fueran cerrados y que no se iniciaran nuevas construcciones de centrales. Asimismo, se recomendó que los reactores se apagaran para su revisión técnica y luego se reiniciaran dependiendo de su ajuste al nuevo marco regulatorio, así como a los máximos estándares de seguridad nuclear.
A pesar de este escenario “post Fukushima”, habrá que ver cómo se configurará el futuro energético de Japón y cuál será el impacto económico a largo plazo. Sin ir más lejos, el incremento en las importaciones de gas y petróleo para reemplazar la energía nuclear tuvo como consecuencia directa un balance comercial negativo por primera vez en tres décadas. Es por ello que no debe descartarse que la energía nuclear se reposicione nuevamente.
De hecho, el nuevo primer ministro de Japón, Shinzo Abe, del Partido Liberal Democrático (PLD)12 dejó traslucir que la posibilidad de prescindir de la energía nuclear podría revertirse.
1 José Reinoso “Viaje a la herida del tsunami”, El País, 2/3/2012
2 Se estima que la radiación liberada hacia el ambiente fue el 10% de lo emanado en Chernobyl.
3 Frank N. von Hippel, “The radiological and psycological consequences of the Fukushama Daiichi accident”, the Bulletin of the Atomic Scientists 67 (5) 27-36.
4 En este artículo nos referimos a seguridad nuclear en tanto safety.
5 James M. Acton and Mark Hibbs, “Why Fukushama was preventable”, The Carnagie Papers, Nuclear Policy, March 2012.
6 Yoichi Funabashi and Kay Kitazawa, “Fukushama in review: A complex disaster, a disastrous response”, the Bulletin of the Atomic Scientists 0 (0) 1-13.
7 Como resultado de este proceso, tanto la NISA como la NS serán fusionadas.
8 Hiroko Tabuchi, “Japan´s Prime Minister Declares Fukushima Plant Stable”, New York Times, 16/12/2011.
9 Hiroko Tabuchi and Mattew L. Wald, “Spent Fuel Rods Drive Growing Fear Over Plant in Japan”, New York Times, 26/05/2012
10 Hirokoto, Tabuchi, “Japan Sets Policy to Phase Out Nuclear Power Plants by 2040, New York Times, 14/09/2012.
11 Daniel E. Arias “¿Qué pasará con la energía nuclear de aquí a 2030?”, U-238, Año 1, Nro 3, Diciembre 2012.
12 Hirokoto, Tabuchi, “Japan’s New Leader Endorses Nuclear Plants”, New York Times, 30/12/2012.
