El projecte ITER: un repte de recerca sostenible? (un article de Jordi Bruno)

Coordinador de Recerca Ambiental de la Universitat Politècnica de Catalunya
24/11/2003
Jordi Bruno reflexiona en aquest article sobre la sostenibilitat d'un projecte com l'ITER. Les seves aportacions se sumen a les que Joana Díaz va apuntar en aquest article de fa uns dies.
A finals d'aquesta setmana es decidirà quina serà la proposta de la Unió Europea per la localització del projecte ITER. És evident a hores d'ara que la proposta francesa, que es localitza als voltants de Cadarache té moltes opcions de sortir endavant, molt a pesar dels esforços que la candidatura espanyola ha fet per demostrar la viabilitat i la seriositat de la proposta de Vandellòs per localitzar aquesta instal·lació d'alta recerca. Independentment de la localització final, crec que es adient analitzar quina es la sostenibilitat d'un projecte d'aquestes dimensions i abast, tan des del punt de vista dels objectius com de la realització final del projecte. Aquest anàlisi el duré a terme tenint en compte els tres factors que han de tenir-se en compte quan es fa una anàlisi de sostenibilitat: el vector econòmic, el social i el ambiental. L'objectiu del projecte ITER consisteix en demostrar la viabilitat tècnica de la fusió nuclear com a font d'energia intensiva. Aquest macroprojecte constitueix l'últim esglaó en una llarga cadena d'experiments que han servit per demostrar les condicions per a que es puguin mantenir les condicions de temperatura i pressió necessàries per a que es dugui a terme la fusió de nuclis d'elements lleugers. És important diferenciar entre els processos de fusió i fissió nuclear. En el procés de fissió el que es fa es bombardejar àtoms pesants (com l'urani) amb neutrons per a alliberar energia, mentre que en el procés de fusió el que es fa es aprofitar el fet de que la unió de dos àtoms lleugers (com els de l'hidrogen) per a formar un àtom mes pesant com l'heli, allibera una quantitat important d'energia. Aquesta diferenciació es fàcil de visualitzar en la Figura 1, on podem veure la diferència entre els dos processos:
Figura 1. Visualització de la diferència entre els processos de fusió i fissió nuclear.
El procés de fusió nuclear és el que ens proporciona l'energia solar, ja que el nostre astre és el resultat de processos continus de fusió nuclear. Es per tant un procés que requereix unes condicions de pressió i temperatura molt altes per a que pugui funcionar, ja que ha de vèncer la repulsió electrostàtica inicial que dos àtoms tenen l'un envers l'altre per a poder apropar-se i fusionar-se. És per això que aquest procés només ha estat viable fins ara en les condicions d'algunes estrelles (com el sol) que generen altes quantitats d'energia amb aquest procés. Des dels anys 50, s'ha estat treballant en projectes de recerca internacional per a aconseguir les condicions necessàries per la generació d'energia intensiva a partir de la fusió nuclear i s'han dut a terme una sèrie d'experiments per a determinar quines eren les condicions més òptimes per dur-la a terme. Ja des dels anys 60 es va determinar que els reactors coneguts com a Tokamak tenien les millors característiques per poder assolir aquest resultat. A partir d'aquí hi ha hagut un seguit d'esdeveniments que ens porten a pensar que el projecte ITER serà definitiu per a demostrar la viabilitat científica i tècnica de la fusió. En la Figura 2, s'adjunta un gràfic que visualitza les principals fites d'aquest desenvolupament tecnològic.
Figura 2. Evolució tecnològica del concepte Tokamak des dels anys 60, on es mostra la temperatura del plasma central en milions de graus Kelvin com a funció de les condicions del plasma: densitat de partícules, temps de confinament i temperatura.
Com es pot veure en el gràfic el Projecte ITER ha de fer el salt entre els reactors experimentals de tercera generació i la producció comercial d'energia. És en aquest context que hem d'avaluar la sostenibilitat d'aquest projecte de recerca. Des del punt de vista dels objectius del projecte hauríem d'analitzar fins a quin punt la perpetuatització d'un model de desenvolupament basat en fonts d'energia intensives és sostenible a llarg termini. A curt i mitjà termini és evident que hem de poder comptar amb fonts d'energia intensiva que siguin alternatives a la fissió nuclear i la combustió de combustibles fòssils (petroli i carbó) en aquest sentit el fet de que l'ITER sigui un projecte internacional ens assegura que la explotació d'aquesta tecnologia no caigui en mans d'un sol país o grup de països. Ara mateix els socis de l'ITER son: la Unió Europea, Canadà, Japó, els Estats Units, Rússia, Xina i Corea del Sud, i de ben segur que més països s'hi afegiran a mesura que el projecte avanci. Així doncs des del punt de vista d'un anàlisi sostenibilista es difícil de concloure si els objectius del projecte ITER son positius o negatius. Per una part és clar que ens desvia de l'objectiu d'aconseguir fonts més disperses d'energia, però per una altre part ens possibilita el substituir les fonts d'energia intensiva actuals (fissió nuclear i combustió de combustibles fòssils) a uns 75-100 anys vista per energia intensiva que té a priori menors problemes de seguretat en la seva generació que la fissió, ja que per definició la reacció no pot retro-alimentarse espontàniament i per tant es para si les condicions no són les oportunes. Per una altra banda, tots tenim ben clar que un dels objectius prioritaris ha de ser la substitució de les fonts de combustió de combustibles fòssils per a poder disminuir la generació de diòxid de carboni i poder aturar el macroexperiment d'escalfament que estem duent a terme. En aquest sentit tots els esforços que es facin son desitjables. La realització del projecte comportarà una inversió inicial xifrada en 4.570 milions d'euros i es calcula que el procés de construcció i posada a punt trigarà uns 10 anys. L'operació del projecte es calcula que costarà uns 240 milions d'euros per any durant 20 anys. Finalment, els costos de desmantellament de la instal·lació es calcula que seran uns 90 milions d'euros durant 5 anys. A posteriori, el país amfitrió s'haurà de fer càrrec del desmantellament final i gestió dels residus durant uns altres 25 anys. Està clar que aquesta es una inversió costosa i que ha de tenir uns retorns tecnològics molt evidents per la viabilitat econòmica del projecte. Aquest anàlisi ha de ser particularment clar per el país amfitrió, ja que haurà de finançar un 10% del cost del projecte (darrerament el govern espanyol ha proposat finançar fins al 20% si es localitza a Vandellòs) i fer-se càrrec de la gestió post-operacional dels residus. Els retorns, analitzats Els retorns econòmics, científics i tecnològics pel país que allotjarà aquesta gran infraestructura -el país amfitrió, per tant- i els països participants en el projecte són bastant evidents. Per una part, el país amfitrió pot arribar a fer-se càrrec d'un 48% de la construcció industrial del projecte, genera una població de investigadors altament qualificats d'unes 3.000 persones. La despesa familiar d'aquesta població es calcula en uns 39.000 euros per any. Només la inversió del país amfitrió es calcula que generarà uns 1.054 llocs de treball locals i la inversió dels 457 milions d'euros uns efectes indirectes en la economia de 162 milions d'euros. Des del punt de vista social un projecte d'aquestes característiques té impactes notables en els àmbits més locals del projecte. Tant Cadarache com Vandellòs són municipis amb una llarga trajectòria en grans instal·lacions nuclears i que no tindran majors dificultats en assimilar un projecte d'aquestes característiques on els impactes econòmics i d'infrastructures locals són notables. Des del punt de vista de la recerca és evident que la localització d'un projecte d'aquestes dimensions té un efecte onada en les Universitats i Centres de Recerca propers que generen oportunitats en àmbits com els Materials, l'Electrònica, la Robòtica, les Telecomunicacions, la Superconductivitat, els Acceleradors, etc., que són difícils de quantificar i qualificar. El repte ara consisteix en encaixar des d'un punt de vista sostenibilista totes aquestes oportunitats de recerca i analitzar la viabilitat de les tecnologies utilitzades amb criteris que vagin més enllà de l'anàlisi més immediat i que tinguin en compte l'encaix socio-econòmic i ambiental de les opcions que es considerin. I des del punt de vista ambiental? Des del punt de vista ambiental, hi ha una sèrie de temes que el projecte haurà de tenir en compte i resoldre. La fusió nuclear no genera residus d'alta radioactivitat, però si que genera residus de activitat mitja i baixa com a conseqüència de la contaminació dels equipaments amb les fonts actives de triti. S'haurà de fer una gestió bastant curosa dels materials per a que això no constitueixi una càrrega desproporcionada per les generacions posteriors que hauran de fer-se càrrec de la gestió de l'emplaçament. Per una altra banda la gestió d'un dels combustibles, el triti, haurà de ser molt curosa, atès que és un isòtop radioactiu de l'hidrogen que té una tendència a difondre amb molta facilitat i per tant haurà de ser molt ben controlat en tot el procés. Finalment, en el cas de Vandellòs la utilització del mar com a refrigerant induirà uns polsos tèrmics importants en la costa. El seu impacte en la fauna i flora marines haurà de ser analitzat i controlat de manera exquisida. En conclusió Com a conclusió podríem dir que com amb tantes grans opcions que es plantegen hi ha una interrelació de factors positius i negatius que fan difícil donar un veredicte final, sense un anàlisi més sistèmic de la complexitat d'un projecte d'aquestes característiques. Si la localització final del projecte fos a Vandellòs valdria la pena dur a terme un anàlisi més rigorós de la sostenibilitat del Projecte ITER i crec que en aquest anàlisi ens hi tindríem que implicar tots aquells que tenim quelcom a dir al respecte. Crec que el procés consultiu a nivell local es tindria que utilitzar per a dur a terme aquest anàlisi, treure les conseqüències oportunes i corregir la realització del projecte a partir d'aquest anàlisi.
Coordinador de Recerca Ambiental de la Universitat Politècnica de Catalunya

Relacionats

Butlletí