FUENTE:worldenergytrade.com
La energía nuclear es una fuente crucial de electricidad limpia en todo el mundo, pero su manejo y mantenimiento presentan desafíos significativos debido al entorno peligroso y altamente regulado en que operan las centrales nucleares.
En este contexto, los avances recientes en robótica e inteligencia artificial han abierto nuevas oportunidades para mejorar la seguridad y eficiencia de las operaciones nucleares.
Los robots están revolucionando la industria nuclear al realizar tareas peligrosas y complejas sin poner en riesgo a los trabajadores humanos.
Desde inspecciones remotas hasta manipulación de materiales radiactivos, estos sistemas automatizados están demostrando ser herramientas valiosas para optimizar procesos y reducir riesgos.
Las innovaciones tecnológicas están contribuyendo a aumentar la seguridad de las operaciones de energía nuclear mediante el uso de robots, que pueden reducir la exposición humana a los riesgos operativos.
Empresas energéticas de todo el mundo están integrando tecnologías inteligentes autónomas en sus operaciones para mejorar la salud y la seguridad, reducir costes y mejorar el acceso remoto.
Los robots se han generalizado en todo el mundo, tanto en las operaciones con combustibles fósiles como con energías renovables, y ahora su papel en los proyectos de energía nuclear se está ampliando.
Las empresas nucleares utilizan cada vez más la robótica para las actividades de desmantelamiento, así como para las operaciones de supervisión. Se espera que el uso de robots aumente en los próximos años gracias a las continuas innovaciones tecnológicas y a una mayor apertura a la modernización mediante la digitalización.
En septiembre, unos investigadores utilizaron un robot totalmente autónomo para inspeccionar el interior de un reactor de fusión nuclear en un proyecto pionero en su género que estudia cómo mejorar las actividades de supervisión a distancia.
El proyecto, realizado en las instalaciones Joint European Torus (JET) de la Autoridad de la Energía Atómica del Reino Unido (AEA), duró 35 días.
La Autoridad de la Energía Atómica utilizó el robot Spot de Boston Dynamics para explorar el reactor, utilizando sensores para cartografiar el espacio, controlar las condiciones, moverse alrededor de obstáculos y trabajadores, y recoger datos críticos.
Este trabajo suele ser realizado por trabajadores humanos, pero el uso de robots para este tipo de tareas podría ayudar a impulsar las medidas de salud y seguridad en las operaciones nucleares.
Robert Skilton, del equipo de entornos peligrosos de la UKAEA, declaró: «Este despliegue demuestra que los robots autónomos pueden mejorar la seguridad y reducir costos». Skilton añadió: «Estas soluciones de «nueva generación» están a punto de utilizarse en otras instalaciones industriales, como el desmantelamiento de centrales nucleares, la limpieza medioambiental y la ayuda en catástrofes».
Aunque el acceso humano a las centrales nucleares es limitado debido a los entornos extremos de su interior, que incluyen radiación, condiciones de vacío y altas temperaturas, las empresas de energía nuclear podrían emplear con seguridad el uso de robots para actividades de supervisión a largo plazo.
El objetivo es desmantelar gradualmente el JET con la posibilidad de volver a ponerlo en servicio para futuros proyectos de energía nuclear.
Aunque éste es el primer ejemplo de utilización de un robot totalmente autónomo con fines de desmantelamiento, varias empresas de todo el mundo han empezado a integrar la robótica en sus operaciones.
El mercado de los servicios de desmantelamiento nuclear está creciendo rápidamente, con una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) prevista del 13% entre 2020 y 2024.
Las empresas nucleares de todo el mundo están adoptando cada vez más tecnologías innovadoras para las actividades de desmantelamiento, como Internet de las cosas, Big Data, inteligencia artificial y 5G.
En el pasado, la adopción de tecnologías robóticas para las centrales nucleares se veía obstaculizada por estrictas normativas sectoriales, que cada vez se modifican más para permitir el uso de nuevas tecnologías.
El Reino Unido está a la cabeza del mundo en el uso de robots en actividades de desmantelamiento, y en mayo de este año unos investigadores pusieron en marcha en Escocia otro cierre con ayuda de la robótica.
Los ingenieros utilizan Spot para inspeccionar edificios y equipos y clasificar residuos en la central de Dounreay, de 70 años de antigüedad, en el norte de Escocia. Dounreay lleva varias décadas sin utilizarse debido a la complejidad de las actividades de desmantelamiento.
En el emplazamiento hay más de 200 instalaciones separadas, llenas de materiales radiactivos. Spot está ayudando a los ingenieros a determinar dónde se encuentra la radiación en las instalaciones para saber cómo abordar mejor la tarea de desmantelamiento.
Otros países quieren seguir el ejemplo del Reino Unido, y los agentes del sector presionan a los gobiernos para que elaboren estrategias nacionales de robótica específicas para el sector de la energía nuclear. Esto permitirá la adopción de tecnologías avanzadas en las operaciones nucleares con un mayor apoyo de los organismos reguladores.
Hasta la fecha, Japón, Corea del Sur, la Unión Europea, el Reino Unido y varios países más han prestado gran atención a la aplicación de robots autónomos en el desmantelamiento de centrales nucleares.
El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) anima a las empresas de todo el mundo a utilizar tecnologías avanzadas en sus operaciones para mejorar la eficiencia, recortar costos y mejorar las condiciones de salud y seguridad. Mikhail Chudakov, Director General Adjunto del OIEA y Jefe del Departamento de Energía Nuclear, explicó:
«Tanto si se trata de robots que desafían la radiación trabajando en lugares de accidentes como el de Fukushima Daiichi en Japón, como de modelos 3D utilizados para planificar mejor el desmantelamiento en centrales retiradas, el sector del desmantelamiento nuclear se encuentra cada vez más a la vanguardia de la innovación tecnológica».
Chudakov añadió: «Estas tecnologías aportan conocimientos vitales para planificar y ejecutar proyectos, especialmente en situaciones que podrían entrañar riesgos para las personas, contribuyendo así a garantizar que estos trabajos se lleven a cabo con seguridad y eficacia».
Gracias a los recientes avances de las tecnologías robóticas, el OIEA cree que los robots pueden utilizarse desde el principio hasta el final de los proyectos de desmantelamiento en todo el mundo.
El organismo sugiere a las empresas nucleares que creen sistemas modulares e integrados de gestión de la información mediante la construcción de un sistema integrado basado en el escaneado 3D y el diseño asistido por ordenador (CAD) o la producción de modelos de gestión de la información de construcción (BIM) que incorporen datos radiológicos 3D y de otro tipo.
Este tipo de modelo gestiona toda la información, se integra con modelos de física radiológica y otros sistemas, y los reúne a todos en un sistema que apoya el principio de reducir el riesgo radiológico a «tan bajo como sea razonablemente posible.
Este enfoque se está aplicando actualmente en Fukushima. En septiembre comenzaron los trabajos en el reactor de la Unidad 2 para recuperar un pequeño trozo del combustible que se fundió en 2011. Los ingenieros están utilizando un dispositivo llamado Telesco, una pinza robótica, para llevar a cabo la operación.
Tokyo Electric Power Company Holdings y el gobierno japonés pretenden limpiar todo el emplazamiento de materiales radiactivos para 2050. Si el proyecto tiene éxito, es probable que anime a las empresas nucleares de otros países a utilizar la robótica para sus actividades de desmantelamiento.
