Reactor CAREM - Machtres Aeronautica y Espacio

Los Submarinos THYSSEN TR-1700

A fines de 1977 Argentina encargó a THYSSEN NORDSEEWERKE la construcción de los submarinos del Tipo TR-1700 ARA SANTA CRUZ y ARA SAN JUAN, al tiempo que en la Provincia de Buenos Aires se construía el astillero DOMECQ GARCIA, donde se planeaba ensamblar y completar otros cuatro sumergibles del mismo tipo. Aunque Argentina ya poseía dos sumergibles del tipo U-209 también de origen alemán, se seleccionó el diseño TR-1700, bajo especificaciones para la construcción de sus cascos que harían posible a futuro su conversión a propulsión nuclear. Se esperaba concretar esto último mediante la adición de una sección adicional de casco inmediatamente detrás de la vela (superestructura), que contendría un reactor nuclear de desarrollo nacional –que hoy es conocido como CAREM- y sus sistemas asociados.

Los TR-1700 miden 66 metros de eslora (largo) y desplazan 2.264 toneladas (bajo el agua) y llevan una tripulación de 29 oficiales y marineros. Entre sus características se incluyen el poder navegar sumergidos a mayor velocidad –oficialmente 25 nudos- y la habilidad de sumergirse a mayores profundidades, reconociéndose oficialmente que pueden bajar hasta los 270 metros, aunque se sospecha que en realidad pueden bajar hasta los 350 metros. Su sistema de propulsión diesel-eléctrico, combinado con el mayor espacio interno, les permite una autonomía de operación de entre 30 y 70 días, dependiendo del perfil de su salida al mar. Disponen de espacio interior para embarcar y acomodar un número importante de comandos en operaciones de inserción y extracción de fuerzas especiales. Disponen de seis tubos lanza-torpedos y pueden llevan 22 torpedos –que pueden ser del tipo SST-4 alemán o Mk.37- o 33 minas. El cuarto de torpedos está equipado con un sistema automático de recarga, que permite recargar y rearmar cada tubo con un nuevo torpedo en tan sólo 50 segundos.

Los submarinos ARA SANTA CRUZ y el ARA SAN JUAN fueron completados y entregados en los últimos meses de 1984 y 1985, respectivamente, y son hasta hoy los sumergibles de mayor tonelaje en servicio en América del Sur. La construcción en el astillero DOMECQ GARCIA del ARA SANTA FE y el ARA SANTIAGO DEL ESTERO, tercera y cuarta unidades de la serie, comenzó a atrasarse por razones de financiamiento durante la segunda mitad de la década de los ochentas. Hacia fines de esa década hubo conversaciones para que Perú se integrase al proyecto, adquiriendo dos de los seis submarinos que se iba a ensamblar y terminar en el astillero argentino. Pero eso fracasó y, aunque se intentó continuar, los trabajos fueron finalmente paralizados oficialmente en los últimos meses de 1995. El tercer y cuarto sumergible registraban un avance de construcción de un 52 y un 30 por ciento, respectivamente. Las partes del quinto submarino habían comenzado a ser preparadas, en tanto que de la sexta nave estaban almacenadas.

El astillero DOMECQ GARCIA fue privatizado en Febrero del año siguiente, en el marco de las políticas de liberalización económica del entonces presidente Carlos Saúl Menem. Pero los socios compradores, el operador marítimo CIAMAR y el banco BHU, solo abonaron USD 7 millones de los USD 59 comprometidos y a los pocos meses abandonaron la operación del astillero, que pasó a ser administrado por un comité conformados por sus empleados administrativos, técnicos y obreros, hasta que en Marzo del 2007 pasado fue recuperado por el estado argentino. En ese lapso de tiempo los componentes de los dos navíos incompletos y los dos no comenzados fueron canibalizados, a fin de proveer de repuestos a sus dos hermanos en servicio. En el 2009 el astillero fue rebautizado ALMIRANTE STORNI y paso a conformar, junto al también estatal astillero TANDANOR, el Complejo Industrial Naval Argentino (CINAR). Mientras el ARA SANTA CRUZ fue sometido a un repaso de media vida en el Arsenal Naval de Rio de Janeiro (ARNJ) en Brasil, entre los 1999 y 2001, el ARA SAN JUAN fue ingresado en Agosto del 2007 en las instalaciones del astillero ALMIRANTE STORNI para un repaso similar, que xconcluyó en 2011.

No se conocen detalles precisos respecto del repaso de media vida del ARA SAN JUAN, pero al parecer los trabajos apuntaron a modernizar aspectos de planta motriz, generadores, baterías y los sistemas de navegación y comunicaciones; pero sin introducir grandes cambios en lo referente a los sensores y armas que conforman el sistema de combate, salvo en lo referente a software, componentes informáticos y medios de presentación de datos. Ello dejaría pendiente una modernización mayor del sistema de combate de esta nave y su gemelo ARA SANTA CRUZ, la que debería incluir la integración de un nuevo sonar, un nuevo periscopio de ataque, recambio de las superficies de control y hélices tanto para reducir la signatura sónica como para aumentar la discreción del sumergible, modificación de los tubos lanza-torpedos para lanzar también misiles como el SM-39 EXOCET o un arma similar, entre otros cambios.

Reactor CAREM

El reactor CAREM (por Central Argentina de Elementos Modulares) es un proyecto de central nuclear de baja potencia (25 MW eléctricos) concebida con un diseño innovador, llamado de última generación. Las posibles aplicaciones de una central de este tipo son variadas y comprenden desde el suministro de energía en regiones aisladas a un costo razonable, provisión de energía para desalinización de agua de mar, hasta su utilización como laboratorio de investigación y de entrenamiento para operadores de grandes centrales nucleares, entre otras. Sus características originales lo hacen diferente a los reactores nucleares de agua presurizada convencionales (PWR), que han estado en operación en las cuatro últimas décadas. En particular, el diseño propuesto para el CAREM es distinto ya que:
            Es un reactor del tipo integrado: todo el circuito primario -núcleo, generadores de vapor, refrigerante primario- está contenido dentro de un único recipiente de presión.  El refrigerante del reactor (agua liviana) circula por convección natural (sin la ayuda de bombas de circulación). El refrigerante hace también las veces de moderador.
Los sistemas de seguridad son pasivos. Esto significa que no es necesario que una orden humana o de un sistema de instrumentación dispare la actuación de los sistemas de seguridad. En cambio, éstos comienzan a actuar movidos por fenómenos físicos, como pueden ser la apertura de una válvula por diferencia de presión o el movimiento de masas de agua por diferencia de temperaturas. Por lo tanto es imposible que una falla humana o de un sistema evite la actuación del sistema de seguridad. Como consecuencia adicional, no son necesarios generadores eléctricos Diesel de emergencia que deban proveer energía para el funcionamiento de bombas o de sistemas eléctricos vinculados a la seguridad, como es habitual en los reactores convencionales.

          Las ventajas técnicas y económicas que se obtienen en el diseño CAREM respecto del tradicional son las siguientes:
            Debido a la ausencia de tuberías de gran diámetro en el circuito primario, no es posible un accidente del tipo pérdida de refrigerante provocado por la rotura de una de tales cañerías.
            La presencia de gran cantidad de refrigerante en el circuito primario permite que los cambios de temperatura en el sistema sean relativamente lentos. Esto implica que ante un transitorio o accidente severo, el intervalo de tiempo en el que se deben tomar acciones correctivas sea amplio, lo que disminuye a su vez las posibilidades de error.
            El calor de decaimiento (el calor remanente generado aún después de que el reactor es apagado) se transfiere a los generadores de vapor por circulación natural, es decir, sin la necesidad de bombas y por consiguiente sin posibilidad de fallas.
            El control de calidad y los esquemas de construcción y de costos se benefician en gran medida por la eliminación de muchas tareas en el sitio de construcción, debido al prearmado del sistema primario en fábrica (elementos modulares).
            Debido a la eliminación de las bombas del circuito primario y del presurizador (que es el dispositivo que permite mantener una presión constante dentro del recipiente de presión) se obtienen menores costos, un mantenimiento fácil y un incremento en la cantidad de días en los que la central está en condiciones de producir energía.

          Estas características hacen que el CAREM sea un reactor más seguro. El incremento en la seguridad es el resultado de dos hechos:
            Muchos de los eventos que podrían llevar a condiciones accidentales en otro tipo de reactores son evitadas debido a las características de este diseño innovador (por ejemplo, es imposible que se pierda refrigerante por rotura de cañerías en el sistema primario, ya que tales cañerías son inexistentes);
            La confiabilidad de los sistemas de seguridad en el CAREM es mayor que la normal, debido a que dichos sistemas son pasivos y simples.
         La contribución de estas dos características implica un riesgo de accidente reducido para la planta, resultando en una probabilidad de accidentes diez o más veces menor a la de diseños convencionales.
         El incremento en la seguridad se logra sin aumentar el costo de la generación de energía. A pesar de que el uso de sistemas inherentemente seguros y/o pasivos implica que algunos componentes deban ser de mayor tamaño, el número de válvulas y bombas se reduce, como así también los requerimientos de cableado, entubado e instrumentación. La cantidad necesaria de componentes de seguridad también se reduce. Como resultado, se logra una central nuclear cuyos costos de generación de energía eléctrica son tales que puede competir de igual a igual contra otras fuentes de producción de energía en un área anteriormente cerrada a la energía nuclear: la de la generación de baja potencia.
         El concepto CAREM fue presentado por primera vez en 1984 en Lima, Perú, durante una conferencia del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) sobre reactores de pequeño y mediano tamaño. Desde entonces, los criterios de diseño de CAREM y otros similares han sido adoptados por otros diseñadores de plantas nucleares, originando así una nueva generación de reactores, de los cuales el CAREM fue, cronológicamente, uno de los primeros. Actualmente se encuentra en una etapa avanzada del diseño, paso previo a la construcción de un prototipo a escala real.
         El CAREM es un proyecto de CNEA (Comisión Nacional de Energía Atómica). Las facilidades experimentales y la ingeniería fueron subcontratadas a la empresa INVAP, en tanto que CNEA es directamente responsable del desarrollo del elemento combustible.

El reactor CAREM y su relación con el programa de submarinos argentinos

Como muchos lectores se han interesado por saber de que se trata el reactor y cual ha sido su historia de como fue desarrollado, ajunto un informe (al ser de Greenpeace tiene un enfoque crìtico al programa nuclear argentino), pero contiene alguna informaciòn que es destacable. Màs abajo tambièn voy a agregar palabras del propio Castro Madero que fue quien iniciò el desarrollo del reactor y estuvo a cargo de principio a fin del proyecto, esto es lo que dice Greenpeace:
"El cambio de Gobierno a finales de 1983 trajo expectativas de cambio, pero lo cierto es que son muchas las iniciativas que la CNEA e INVAP venían desarrollando durante la dictadura que continuaron su curso durante los primeros años de la democracia. Se colocó en la Presidencia de la CNEA al Ing. Alberto Constantini, que, si bien fue el primer presidente civil de esa institución, contaba con antecedentes y métodos de conducción que lo emparentaban fuertemente con el antiguo régimen militar.
Como ya fue mencionado, los esfuerzos destinados a desarrollar un reactor para impulsar un submarino nuclear continuaron su curso.

En 1986 el titular de la Armada, vicealmirante Ramón Arosa, anunció que en unos dos años más la Argentina ya tendría su primer submarino nuclear.

Durante 1988 los directivos de la CNEA se quejaron por la mala prensa que el programa nuclear argentino tenía a nivel internacional; lo cierto es que la continuidad del proyecto del reactor para un submarino de manera secreta, o no declarada, era una de los motivos de sospechas. Según NucleonicsWeek en agosto de 1988 la presidencia de la CNEA rechazó los informes de prensa, tanto nacionales como extranjeros, que señalaban que la CNEA proyectaba un reactor para un submarino, diciendo que "ni un centavo" se estaba gastando en ese proyecto. Pero otro funcionario del gobierno, señaló que la CNEA había hablado "prematuramente" y que el gobierno todavía no había abandonado el proyecto. "NucleonicsWeek supo que, luego de la guerra de Malvinas, la CNEA había hecho un estudio de factibilidad de un reactor de agua ligera para un submarino, los resultados son desconocidos".
Pero el progresivo debilitamiento del poder militar y su consiguiente declive presupuestario, así como también la disminución de los gigantescos presupuestos anuales con que contaba la CNEA, fueron erosionando los proyectos más conflictivos para ser desarrollados en un contexto democrático como era el caso del submarino nuclear.
Así, el vicealmirante Castro Madero, que había logrado sobrevivir como asesor de la CNEA, comenzó a darle un nuevo giro al reactor compacto del submarino que desarrollaba con INVAP. Así nació el CAREM.
En 1988 Castro Madero reconoció que había realizado, durante el gobierno militar, el estudio de factibilidad para un reactor de un submarino que utilizaría uranio enriquecido al 20% y que la decisión estaba entonces en manos del presidente Alfonsín. También señaló que no existía mucha diferencia entre el reactor del submarino y el reactor modular pequeño (25 MW) para producir electricidad que estaba entonces bajo su dirección: el CAREM.

El "estudio de factibilidad" del motor para submarinos nucleares al que hace referencia Castro Madero costó unos 90 millones de dólares.
La continuidad durante el gobierno de Alfonsín de proyectos tales como el reactor para un submarino a cargo de la CNEA e INVAP muestra claramente la falta de transparencia que tuvo la actividad nuclear, aún durante los primeros años de la democracia fruto de una práctica de secreto militar que siempre tiñó a ese sector y en particular, a áreas como INVAP.
La situación siguió siendo tan poco clara que los laboratorios de Pilcaniyeu permanecieron cerrados a la mirada pública por mucho tiempo más. Se sospechaba que allí continuaban los trabajos vinculados a la puesta en marcha de la planta de enriquecimiento de uranio. Pero no se sabía acerca de los resultados concretos obtenidos.
En octubre de 1984 se tienen nuevamente noticias desde Pilcaniyeu. Un accidente ocurrió en la Planta Industrial de la empresa INVAP. Había estallado un recipiente que contenía hexafluoruro de uranio. El accidente le costó la vida a Daniel Bonazzi, un técnico de INVAP. Otros tres operarios fueron internados sin graves consecuencias.
La actividad de INVAP en Pilcaniyeu continuó siendo un secreto para el propio sector nuclear. El Ing. Jorge Cosentino sinceró su desconocimiento en 1986 sobre las actividades en Pilcaniyeu: "no sé exactamente. Nunca estuve en Pilcaniyeu. No sé cual es la situación actual. Decidí no insistir más con mis colegas. Se continúa guardando silencio".
Uno de los principales pasos dados durante el gobierno de Alfonsín en la dirección de transparentar la política nuclear y desmilitarizarla fue iniciar el diálogo con Brasil. Las conversaciones entre Alfonsín y José Sarney derivaron en la negociación de un acuerdo bilateral que ayudaría a distender la relación y a evitar la continuidad en el drenaje de recursos económicos y científicos que ambos países invertían en la pequeña, pero costosa, carrera nuclear que sostenían, principalmente desde los '70.
Fruto de ese diálogo, ambos mandatarios fueron invitados a visitar sus respectivas instalaciones nucleares "secretas". Así, que en julio de 1987 Sarney visitó la Argentina y, junto a Alfonsín, recorrió "la planta secreta de energía atómica en Pilcaniyeu". Luego firmaron en Viedma (Río Negro) una serie de acuerdos, uno de ellos de cooperación y un sistema de vigilancia mutua.
La visita a la planta del INVAP se desarrolló bajo las características de una visita a un sitio secreto, donde no podían ingresar cámaras fotográficas y las medidas de seguridad eran extremas. Allí, el gerente de INVAP, Conrado Varotto les explicó a ambos presidentes sobre el método de enriquecimiento de uranio (...)

CAREM: UN PROYECTO
Daniel Gallo
LA NACION   4-7-2001

En una decisión política de trascendencia internacional, el Gobierno informó que se dotará de propulsión nuclear a buques de la Armada.
Al igual que lo anunciado en septiembre del año pasado por el presidente de Brasil, Lula da Silva, el Gobierno prometió avanzar en la fabricación de un submarino nuclear. Ese motor, que otorga múltiples ventajas militares, también podrá ser diseñado para navíos de superficie. Así lo anunció la ministra de Defensa, Nilda Garré, durante un encuentro con periodistas en el Edificio Libertador.
"La propulsión nuclear en una de nuestras unidades comenzaría a cambiar la matriz energética", explicó la funcionaria. Agregó que el objetivo es que el proyecto esté muy encaminado cuando termine el mandato de Cristina Kirchner
En el Gobierno aclararon que no se trata de la construcción de armas de destrucción masiva, prohibidas en la región a partir del tratado de no proliferación nuclear. El proyecto, ya con cierto nivel de avance, se centra sólo en los sistemas de propulsión. Se empleará para eso el desarrollo de un reactor ideado por el Invap y que podría estar en servicio en 2013. La incorporación de ese reactor a un navío demandaría un par de años más. Brasil estima que su prototipo de submarino nuclear navegará en 2020. La Argentina aspira a tenerlo antes.
"Queremos recuperar las capacidades que el país tuvo en el sector científico, tecnológico e industrial; la Argentina no puede quedar al margen de esa tecnología", afirmó Garré en un brindis por el Día del Periodista, que se celebra el lunes próximo.
Durante el diálogo con la prensa, la ministra repasaba los proyectos llevados adelante durante su gestión cuando sorprendió con la referencia a la propulsión atómica como meta. Fue al mencionarse la vieja iniciativa de la Armada de contar con submarinos nucleares. Garré dijo que esa posibilidad está hoy más cerca. Después lo repitió frente a los micrófonos y con los jefes militares como espectadores.

Si bien no se dieron mayores detalles, LA NACION pudo saber que el proyecto ya fue consensuado con la Casa Rosada y la Cancillería. Así, Garré hizo público un trabajo que ya está en marcha. La piedra fundamental es el reactor Carem desarrollado por Invap, que emplea como combustible uranio enriquecido.

La propuesta de Invap es realizar ese prototipo para su venta al exterior, como generador de energía. Claro que en su desarrollo mucho tuvo que ver el sueño naval de su submarino nuclear. El Carem fue diseñado a partir de la idea de técnicos navales para incluir un reactor de esas características en los submarinos comprados a Alemania en la década del 70.

Uno de los científicos relacionados con la Armada que trabajó más profundamente en ese proyecto militar está también hoy presente en el diseño del Invap. Fuentes navales ratificaron ayer que la Armada trabaja en el proyecto anunciado por Garré.

Para la ministra se trataría de un salto tecnológico de vital importancia. Sólo las potencias nucleares cuentan con buques a propulsión nuclear. Brasil se encaminó a sumarse a ese grupo, al menos con el uso de sistemas de propulsión sobre la base de uranio enriquecido. El año pasado fue la India la que se incorporó al selecto club de submarinos nucleares compuesto por los Estados Unidos, Rusia, China, Gran Bretaña y Francia.
Aunque lleve armamento convencional de torpedos, un sumergible de esas características tiene como ventaja fundamental el hecho de que puede permanecer varios días bajo el agua. Eso lo vuelve, en la práctica, indetectable. Los submarinos convencionales deben recargar energía con diarias navegaciones en superficie, situación que lo vuelve vulnerable.
El reactor será el Carem. ¿Cuáles son las posibilidades reales de incorporar ese sistema a un buque argentino? El antiguo proyecto de la Armada tendría una solución a mano. Es que esa iniciativa estuvo pensada para los submarinos TR1700, cuya serie de construcción quedó frenada hace más de 20 años. Ese modelo y el "Carem naval" se diseñaron para ser compatibles.
Hoy está en servicio un viejo submarino. Otro está en reparaciones. Pero un kit nuevo de TR1700 quedó en las astilleros Tandanor-Domec García, en espera de ser ensamblado.
La propia presidenta Cristina Kirchner escuchó hace un par de meses una propuesta de ese astillero para armar esa submarino a un costo de 50 millones de dólares, El Ministerio de Defensa solicitó un presupuesto para observar la viabilidad de ese trabajo. Sería la plataforma elegida para probar la propulsión nuclear.
La primera movida en ese sentido la dio Brasil. En su plan de modernización de sus sistemas militares, Lula optó por una alianza estratégica con Francia que le permitirá contar con su propio submarino nuclear. El anuncio realizado por el presidente brasileño tuvo como inicial repercusión la inquietud argentina.

BAE SYSTEMS : COMO SE CONSTRUYE UN SUBMARINO (en ingles)

Contactos con Brasil
Varios ministros viajaron de Brasilia a Buenos Aires para explicar el alcance de la operación y la intención de Brasil de jugar en la mesa de los países poderosos, por lo que la apreciación de sus dirigentes es que debían contar con armamento de vanguardia para "poder decir no", tal como fue el mensaje transmitido a las autoridades argentinas.
Luego de ese primer rechazo, el Gobierno buscó acercarse al proyecto brasileño para negociar alguna participación. En 2008 hubo conversaciones en los ministerios de Defensa de ambos países, aunque finalmente se optó por seguir caminos independientes. En los años 70, la Argentina y Brasil empezaron una fuerte competencia por alcanzar el desarrollo de un submarino nuclear. Los desarrollos de los proyectos de las dictaduras que comandaban entonces ambos países quedaron archivados hasta que Lula reflotó la idea. Y la Argentina miró de nuevo sus propios papeles.

"Siempre estuvimos más avanzados que Brasil en la carrera por la tecnología nuclear, con la decisión política estamos en capacidad de hacer ese submarino o un buque con ese sistema de propulsión", dijo una fuente naval importante.

CLAVES 2013

Puesta en servicio del reactor
La empresa Invap terminará ese año el reactor nuclear Carem, diseñado a partir de una idea de motor naval.

2015
Pruebas en un navío

En ese año podría colocarse un reactor nuclear en un navío, posiblemente un submarino TR1700.
Salto tecnológico . Según la ministra de Defensa, Nilda Garré, esta decisión provocaría una recuperación de tecnología militar de vanguardia, ya que sólo los Estados Unidos, Rusia, Gran Bretaña, Francia, China y la India cuentan con buques o submarinos a propulsión nuclear.
Carrera con Brasil . El anuncio argentino llega dos años después de que el presidente brasileño, Lula da Silva, anunciara el proyecto de submarino nuclear que su país construirá con apoyo técnico de Francia.
Armas convencionales . El sistema proyectado no incluye armamento nuclear, sino un sistema de propulsión basado en uranio enriquecido.