El León de El Español Publicaciones SA

Modelo a tamaño natural que ENSA montó en su sede para los ensayos.

La obra más faraónica de la humanidad se está construyendo piedra a piedra (metal contra metal) en Cadarache (Francia), para traer el mismísimo Sol a la Tierra a mediados de esta década.

El Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) es un enorme proyecto de tecnología avanzada para construir un reactor de fusión nuclear, en el que Estados Unidos, la Unión Europea (es decir, todos sus países), China, Rusia, Japón, India y Corea del Sur .

El propósito del reactor no es producir energía para el consumo. Su objetivo es demostrar que es posible generar más energía de la que consume la operación. Entonces los reactores estarán operativos, capaces de suministrar grandes cantidades de electricidad, y se desmantelará el ITER.

Los siete socios principales proporcionan financiamiento y, lo que es más importante, la fabricación de la mayoría de las piezas y elementos para la construcción, elevando así el nivel científico-tecnológico de sus empresas participantes y revirtiendo la inversión en sus propias economías.

El pasado mes de mayo, ITER anunció la cesión de un contrato de soldadura de alta precisión a la española Equipos Nucleares (ENSA), empresa pública perteneciente a SEPI y especializada en trabajos relacionados con instalaciones nucleares. ENSA tiene su sede en Maliaño, Cantabria.

"Pues no dejamos de ser caldereros ...", aclara con un toque de humor su directora de desarrollo empresarial, María Eugenia Vega Antolín, en conversación con D + I. 

Una peculiar fábrica de calderas en la que se dedican a “fabricar componentes de gran tonelaje, con una normativa muy exquisita para poder montarlos en una central nuclear”.

"La verdad es que cuando dices dónde trabajas, equipo nuclear, la gente dice guau, eso debe ser terrible ...", agrega Vega, lamentando "la falta de información" que fomenta el miedo a lo desconocido.

En el caso del futuro reactor ITER, se trata de generar una reacción opuesta a la de las plantas de fisión nuclear: en lugar de 'romper' átomos de metales pesados ​​radiactivos, liberando radiación, dos isótopos de hidrógeno se fusionarán para generar átomos de helio.

En el proceso, un átomo del isótopo deuterio, que tiene un protón y un neutrón, se unirá con uno de tritio, que tiene un protón y dos neutrones. Cuando se fusionan, forman un átomo de helio (gas inerte), con dos protones y dos electrones, y liberan energía y un neutrón.

Es el mismo proceso que genera energía dentro del Sol. Salvo que en el núcleo del Sol las temperaturas máximas alcanzan unos 15 millones de grados (6.000 grados en la superficie solar), mientras que en la vasija ITER un plasma que llegará hasta los 150 millones de grados.

El plasma se moverá a muy alta velocidad dentro del recipiente por la acción de tres poderosos campos magnéticos, generados por bobinas poloidales, electroimanes toroidales y un solenoide.

Y dentro de esa vasija, que cuando esté terminada quedará sellada al vacío y no será vista por el ojo humano hasta el día en que sea desmontada, es donde ENSA deberá realizar sus soldaduras de alta precisión. Según lo especificado por ITER, es el "tercer contrato más importante para las tareas de montaje de tokamak".

María Eugenia Vega Antolín, directora de desarrollo empresarial de ENSA.

“El contrato que hemos firmado es para ensamblar los nueve sectores y los 54 puertos [de acceso] que lleva el recipiente de vacío”, explica Vega. "La vasija es como una llanta y todos los puertos vienen de allí", agrega, señalando en un gráfico los accesos restringidos al interior que estarán disponibles durante el funcionamiento del reactor de fusión.

El interior del recipiente se cubrirá con tejas protectoras, que 'absorberán' los neutrones liberados y sufrirán desgaste. Estos recubrimientos serán cambiados durante la vida del reactor y la operación se realizará mediante brazos robóticos “guiados por GPS”, a través de los puertos.

Por cierto, parte de estos paneles recambiables están siendo "calificados aquí, también en Cantabria", en la empresa Líder en Soluciones Metal-Mecánica, informa Vega.

El recipiente "tiene la configuración de un toro", contenido en "un tokamak, que es el sistema de contención". Está compuesto por "nueve sectores de 14 metros de altura", que llegarán por separado y serán ensamblados en el ITER. "Hay que hacer todas las soldaduras de unión", entre los sectores, que son como segmentos de la vasija. "Y los de todos esos puertos", dice Vega.

Los especialistas de ENSA trabajarán desde dentro de los sectores a medida que vayan llegando. "Para hacer el trabajo, hemos desarrollado sistemas de soldadura e inspección remota", dice. "Es una unión que solo se puede trabajar desde adentro".

Los soldadores expertos "entrarían por los puertos y el desafío es que tienes un recipiente de doble pared y la mano del soldador prácticamente no tiene acceso [a ciertos puntos]. Usamos robots que son capaces de extender la mano y hacer la soldadura".

Tampoco hay acceso desde el exterior "a la hora de hacer muchos de los controles, como una radiografía, para lo que hay que poner una película y algo que bombardea", para comprobar la soldadura. Para eso ENSA utiliza sistemas "que despliegan la película desde atrás".

Pero se trata de herramientas que la empresa cántabra había desarrollado previamente, "no vinculadas a la operación para el montaje de estos sectores en la planta", comenta Vega.

ENSA se crea en 1973. “Nacimos al amparo del programa nuclear español, un compromiso del país, para construir nuevas plantas. Se decidió que las empresas de ingeniería en España crecerían en conocimiento tecnológico nuclear y por tener su propio español. fabricante, que podría suministrar equipamiento a las plantas españolas ”, explica.

Hoy su mercado "es internacional. Y competimos con otras empresas de nuestro tamaño, con bastantes años de atraso. Hay unas pocas, no muchas, pero ahora han surgido bastantes competidores en Corea y China".

Este conocimiento acumulado ya ha servido para conseguir un primer contrato con ITER, en 2012, para desarrollar las herramientas, equipos y procedimientos que ahora se aplicarán para la soldadura de alta precisión. "La mayor carga de trabajo en todo este tiempo ha sido el desarrollo del equipo. Para poder asegurar que tenemos un equipo confiable capaz de hacer esta soldadura", dice Vega.

“Los hemos probado en modelos. Tenemos un [tamaño natural] de 14 metros de altura, que simula dos partes de los sectores y en él hemos probado todos los equipos y que somos capaces de soldar, de pruebas no destructivas , de mecanizar, donde corresponda, colocar correctamente las juntas de unión ... Todo está probado ”.

Una vez establecidos los procedimientos y desarrolladas las herramientas necesarias, el ITER licitó un nuevo contrato para realizar la soldadura y “había varias empresas y consorcios en competencia”. ENSA lo ganó de nuevo.

"Creo que finalmente ITER valoró mucho el conocimiento que habíamos adquirido durante la fase de desarrollo", subraya el ejecutivo de ENSA, que volvió a ganar la licitación. El desarrollo anterior habría tenido que estar completamente disponible para la empresa que lo logró, sea lo que sea.

Volviendo al interior de la embarcación, la previsión es iniciar los trabajos de soldadura en marzo. "Lo que vamos a encontrar cuando lleguemos serán dos sectores. Empezaremos a hacer sindicatos y luego llegará un tercer sector".

"Estaremos terminando la embarcación. La obra de la planta está programada para durar cinco años, en cuatro fases. Hasta dos años y medio después del inicio, los puertos no comenzarán a armarse", especifica.

ENSA, que cuenta con una plantilla de unas 500 personas (que asciende a 650/700 sumando la sociedad participada Enwesa, especializada en mantenimiento nuclear), estima que en los momentos de "máxima actividad" dedicará entre 120 y 130 a esta misión. personas.

"Parte de ese equipo son ingenieros, pero una parte muy importante, que es la mayor parte de la operación, serán los ensambladores, soldadores y personal de pruebas no destructivas", dice Vega. Todos altamente capacitados. "Algunos de nosotros seremos contratados localmente, pero siempre personas altamente especializadas y calificadas por nosotros", agrega.

Las claves de la operación incluyen algunas peculiaridades notables: "La primera es el material, un acero inoxidable 316, que parece ser el más común. Pero tiene una composición ligeramente diferente. Se llama 'grado ITER'", dice.

El propio consorcio ITER controla y aprueba los materiales "para que funcionen de forma óptima con la fusión. Este es un material, en algunos casos, un poco complicado".

"El segundo es el acceso a la soldadura", continúa. Hay muchos kilómetros de soldadura por hacer, con una abertura muy pequeña, para que el aporte de material y, por tanto, de calor, sea mínimo. Para evitar deformaciones ”.

"Además, hay que hacerlo a distancia. Hay que entrar por la abertura que permite la pared interior, llegar al exterior y poder soldar. Y hay parte de la soldadura que hay que hacer 'al muro". techo ', que tiende a combarse. No se puede mover la maceta desde la posición en la que se encuentra ".

Y la tercera dificultad, para mí, es la configuración ”, enfatiza. “Hay que tener un sistema de soldadura que se adapte a todas las configuraciones que te encuentres. Hay [para unir] dos piezas grandes, de un tonelaje enorme, que es difícil casarlas”.

“No es llegar con dos bordes de soldadura preparados, poniéndolos uno al lado del otro y por todos lados ... Hay unas piezas de unión, unas juntas metálicas, del mismo material que llaman espacio lugar. Se hace una revisión dimensional hecho de cómo es esta pieza y cómo es esta otra. Y luego se personaliza la junta, o se mecanizan los bordes, para adaptarlo a lo que se encuentra ”, concluye.

La gran esperanza es que el reactor cumpla con el propósito para el que ha sido diseñado y dé paso a una nueva forma de generar energía barata, aplicando una ingeniería para la que ENSA partirá con una buena base de conocimientos. María Eugenia Vega habla de proyectos de futuro en España, Italia, Inglaterra, Estados Unidos ... "Ya hay muchos reactores de fusión por ahí".

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