Tres décadas de colaboración en materia de seguridad nuclear
Desde principios de la década de 1990, el Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE) mantiene una colaboración clave con la Asociación Nuclear Ascó-Vandellós (ANAV), demostrando cómo la modelización numérica avanzada puede garantizar la seguridad de infraestructuras críticas y, al mismo tiempo, contribuir a la sostenibilidad medioambiental.
Esta colaboración ha sido fundamental para ampliar la vida operativa de los reactores nucleares en España, proporcionando energía libre de emisiones y cumpliendo con los más altos estándares de seguridad.
El reto
Las centrales nucleares están diseñadas con una vida operativa de 40 años. Sin embargo, con un mantenimiento adecuado y una evaluación continua, su vida útil puede extenderse más allá de este periodo inicial mediante lo que se conoce como Operación a Largo Plazo (LTO). ANAV se enfrentó a una decisión crítica en 2020, cuando sus instalaciones debían renovar las licencias de operación y prepararse para las transiciones LTO: Ascó I en 2023, Ascó II en 2025 y Vandellós II en 2027.
Esta ampliación exigió una validación científica rigurosa para garantizar la integridad estructural continua de los edificios de contención, las barreras críticas que impiden la liberación de radiación en caso de accidente.
Aunque estos procesos son relativamente comunes, requieren un plan de acción meticulosamente diseñado para cumplir con los exigentes estándares industriales orientados a salvaguardar la seguridad.
La solución técnica
El CIMNE aplicó técnicas de modelización numérica de vanguardia para abordar estos complejos desafíos:
- Análisis reológico avanzado: Mediante el código PLCd (PLastic Crack dynamic), el CIMNE desarrolló modelos sofisticados para comprender el comportamiento del hormigón pretensado en los edificios de contención de los reactores a lo largo de periodos prolongados.
- Evaluación de la resiliencia sísmica: Tras el incidente de Fukushima en 2011, el CIMNE creó herramientas de computación paralela para modelar la interacción suelo-estructura durante posibles eventos sísmicos, generando espectros de planta para más de 600 puntos críticos relacionados con la seguridad.
- Análisis de presión de fallo: Las evaluaciones integrales del CIMNE determinaron que los edificios de contención podían resistir las presiones mínimas de fallo de diseño incluso en estados específicos de deterioro.
El impacto: seguridad energética con beneficios medioambientales
El rigor científico de la investigación del CIMNE ha permitido obtener resultados tangibles:
- Extensión de la vida operativa: ANAV renovó con éxito su licencia de operación para el periodo 2020–2030, con sus instalaciones en transición hacia la Operación a Largo Plazo.
- Contribución medioambiental: Entre 2020 y 2023, ANAV evitó aproximadamente 44 millones de toneladas de emisiones de CO₂ —equivalente al 34 % de las emisiones totales de España por generación eléctrica.
- Seguridad energética: ANAV suministra actualmente una media del 56 % de la energía de Cataluña y el 10 % de la energía libre de emisiones de España.
- Beneficios económicos: Esta colaboración ha permitido preservar 920 puestos de trabajo en ANAV y ha facilitado una inversión significativa en I+D.
“ANAV evitó aproximadamente 44 millones de toneladas de emisiones de CO₂”
Reconocimiento internacional
Los logros de esta colaboración trascienden las fronteras de España. El CIMNE ha participado en ejercicios internacionales de referencia como el proyecto VeRCoRs de Électricité de France (EDF), donde sus análisis numérico-experimentales validaron el comportamiento de las estructuras de contención nuclear.
El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) de España y el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) han verificado y respaldado los análisis realizados por el CIMNE, confirmando su alineación con los exigentes estándares internacionales de seguridad.
Mirando al futuro
A medida que el mundo avanza hacia fuentes de energía más limpias, esta colaboración ejemplifica cómo la investigación científica dirigida puede generar beneficios tecnológicos y medioambientales significativos. Al garantizar la seguridad y prolongar la vida útil de las instalaciones nucleares, el CIMNE y ANAV están dando pasos fundamentales hacia la seguridad energética y la mitigación del cambio climático.
Esta colaboración duradera demuestra el impacto real de la modelización numérica avanzada, ofreciendo soluciones que equilibran seguridad, sostenibilidad y prosperidad económica para un futuro mejor.