Distinguida en el Concurso de Tesis de Ingeniería organizado por INVAP, la ingeniera Afra Fernández Zuvich sostiene que esta alternativa a los combustibles fósiles, es “probada, segura y muy regulada”. Su proyecto se enmarca dentro de la llamada “química verde”, que permite obtener dióxido de uranio de forma más limpia.

n un contexto en el que urgen alternativas frente a los combustibles fósiles, un proyecto que pone el foco en la transición energética y que postula que la energía nuclear aportaría a la diversificación o combinación de tecnologías con bajas emisiones de carbono, fue distinguido en la categoría “Mejor Tesis de Doctorado” en la primera edición del Concurso de Tesis de Ingeniería organizado por la empresa estatal INVAP.

“Desarrollo y optimización de la síntesis sol-gel, y modelado neutrónico de materiales combustibles con absorbentes quemables. Aplicaciones a otros materiales nucleares” es el título del trabajo de la Doctora Ingeniera Afra Fernández Zuvich, en el que se presenta un método de síntesis que, según destacan desde INVAP, “permite una producción de material combustible más limpia y segura”.

Fernandez Zuvich nació en Ballesteros (provincia de Córdoba), es Ingeniera Química por la Universidad Nacional de Córdoba, posee una “Especialización en Reactores y su Ciclo de Combustible” por el instituto Dan Beninson (Universidad Nacional De San Martín) y un Doctorado en Ciencias de la Ingeniería (Instituto Balseiro- Universidad Nacional de Cuyo).

Desde 2010, trabaja en la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) en la síntesis y caracterización de materiales. Pero fue recién en 2017 cuando comenzó la tesis doctoral que recibió el reconocimiento.

En una entrevista con Télam-Confiar, habló sobre su trabajo, los pros y los contras de la energía nuclear y las expectativas futuras.

-¿Qué implicancias tiene su tesis y cómo fue su desarrollo?

-En una primera etapa se centró en el trabajo experimental de laboratorio, diseñando y optimizando un método de síntesis para la obtención de materiales combustibles de uranio con absorbentes neutrónicos quemables. Pero por la pandemia no pude continuar el trabajo experimental por lo que mi director, el Doctor Ingeniero Arturo Bevilacqua, me recomendó migrar al mundo del modelado y la simulación.

Esto implicó un gran desafío para mí porque son dos universos muy diferentes que rara vez confluyen en una misma persona. Con el modelado probamos como funcionarían esos materiales combustibles nucleares durante su estadía en el reactor. Utilizamos un código de celda (TRITON de SCALE 6.2.4), el cual es la primera etapa para definir si seguimos con la configuración propuesta o hay algo que cambiar.

-¿De qué forma el nuevo método permite una producción de material más limpia y segura?

-Esta nueva propuesta tiene muchas simplificaciones respecto a los métodos tradicionales de obtención de dióxido de uranio. En este punto quiero aclarar que mis pruebas fueron a escala de laboratorio con reactivos de grado analítico a diferencia de la industria, quienes deben realizar un gran trabajo previo de purificación de la materia prima.

A partir de la materia prima acondicionada, los métodos industriales tradicionales como la vía ADU (Ammonium Diuranate) o AUC (Ammonium Uranyl Carbonate) implican muchos pasos de procesamiento (precipitación, filtrado, calcinado y reducciones en atmósferas con hidrógeno), los cuales llevan mucho tiempo, necesitan atmósferas controladas y altas temperaturas (~800°C). Esto no sólo implica mayores costos sino que también mayor contacto o tiempo de exposición con el material radiactivo.

En cambio, nuestro proceso se enmarca dentro de la llamada “química verde” ya que, una vez acondicionada la materia prima, se le realiza sólo un tratamiento térmico a baja temperatura (Por lo cual, se reducen en gran medida los tiempos del proceso, los costos, el consumo de energía y los efluentes.

-¿Cuál es el potencial de la energía nuclear en un contexto de transición energética?

-En esta etapa de transición, la energía nuclear tiene un rol muy importante y resulta indispensable para la diversificación y/o combinación de tecnologías con bajas emisiones de carbono. Es una fuente de energía menos contaminante que la fósil, ya que no genera gases de efecto invernadero (GEI) al producir electricidad.

Este aspecto la convierte en una buena opción para la necesidad actual de “descarbonizar” la matriz energética y hacer la transición hacia energías con baja huella de carbono que se requieren para lograr el objetivo planteado a nivel mundial, de emisión cero para el 2050 o “Net Zero”.

Este objetivo implica descarbonizar las actividades económicas pero a la vez garantizar el suministro energético. Existen otras formas de energías limpias, como la solar y la eólica que utilizan fuentes inagotables para generar energía y que tampoco aumentan la huella de carbono, pero son intermitentes. Esto quiere decir que no siempre están disponibles.

-¿Cuáles son los pros y los contras de la energía nuclear?

-En primer lugar, es una forma de producir energía sin emisiones de GEI, lo que la posiciona como un actor indispensable para la diversificación y/o combinación de tecnologías con bajas emisiones de carbono. También me parece importante resaltar que la producción de energía nuclear es una tecnología que ya lleva muchos años, es probada, segura, muy regulada y controlada.

Otro aspecto importante para destacar es su robustez y eficacia en garantizar el suministro energético aún en sucesos extremos, como una pandemia o fenómenos meteorológicos severos en forma segura y sostenida.

Una de las contras son los grandes costos en inversión inicial que requiere construir una central nuclear de potencia, pero existe una tecnología emergente que son los reactores modulares pequeños (SMRs), como el CAREM, que permitirán descarbonizar la matriz energética con menores costos de construcción, operación y mantenimiento.

El uso de energía nuclear también implica un compromiso y responsabilidad a largo plazo para para gestionar los residuos y desmantelar las instalaciones una vez finalizada su vida útil pero a diferencia de lo que sucede con cualquiera de las otras clases de residuos (domiciliarios, electrónicos, etc.) los residuos radiactivos están controlados, regulados e inventariados.

O sea, sabemos dónde están, cuántos son, quién los genera, qué tipo de radiación emiten y, por eso mismo, qué opciones hay para tratar a cada uno de ellos de la forma más adecuada. Ese es precisamente el rol que la Ley 25.018 asigna al Programa Nacional de Gestión de Residuos Radiactivos de la Comisión Nacional de Energía Atómica (PNGRR-CNEA) del cual formo parte.

-En un mundo en el que se buscan nuevas fuentes de energía frente a los combustibles fósiles para mitigar el cambio climático, ¿cómo se reciben las propuestas innovadoras de energía nuclear?

-Una de las innovaciones más importantes sobre la energía nuclear es la reconsideración que han hecho algunos países sobre pensarla como un tipo de energía verde, esto sumado a un gran trabajo de comunicación sobre esta tecnología, mejora la opinión pública y permite avanzar en otro contexto.

En cuanto a lo técnico es un sector bastante tradicional, donde debido a la cantidad de regulaciones y controles no resulta fácil realizar cambios en los diseños y procesos. Pero a la vez, el hecho de estar a la vanguardia en esta etapa de transición energética, propicia estos cambios e impulsa la investigación, innovación y el desarrollo.

-¿Qué significa para usted y para la aplicación del proyecto haber sido reconocida en la primera edición del Concurso de Tesis de Ingeniería de la INVAP?

-Es una gran alegría, sobre todo por la importancia de INVAP S.E. en el ámbito científico tecnológico, no sólo a nivel nacional sino mundial. Son los que hacen posible que muchos desarrollos de ingeniería pasen del papel a los hechos, lo que le aporta un gran valor agregado a las investigaciones.

Que ellos concluyeran en que el trabajo de la tesis era un trabajo ingenieril, innovador y con potencial aplicación industrial es muy gratificante y es justamente lo que queríamos transmitir.

*Red Argentina de Periodismo Científico/Télam