Ensa tendrá cien trabajadores en Francia montando la cámara de vacío del ITER

Fabricará las uniones y posteriormente ensamblará los sectores del reactor de fusión nuclear

El ser humano está en permanente búsqueda de energías más baratas y respetuosas con el medio ambiente. Es lo que mueve a los 35 países que participan en el proyecto ITER para comprobar si la fusión nuclear, la fuente de energía del Sol es la solución definitiva. Para simular la reacción nuclear de los astros en la Tierra se está construyendo en Francia un gran reactor de fusión (las centrales nucleares utilizan la fisión del átomo, menos energética) en el que tienen un papel relevante dos empresas cántabras, la corraliega Leading MMS y Equipos Nucleares (ENSA). Esta última fabricará las 2.000 piezas de acero inoxidable con las que luego unirá los sectores de la cámara de vacío, en el corazón del reactor.


La fusión nuclear –la fuente casi inagotable de energía de las estrellas– aspira a convertirse en la opción energética de las próximas décadas, desbancando a las centrales eléctricas y a las energías renovables, como el agua y el viento. Los impulsores de la organización ITER están promoviendo la construcción de un gran reactor experimental de fusión nuclear en Cadarache (Francia) para saber si la fusión de los átomos puede la gran solución energética para el globo terráqueo.

La macroinstalación que se está construyendo en un paraje boscoso galo es el mayor proyecto científico actualmente en ejecución. La inversión realizada hasta ahora es de 25.000 millones de euros y las dimensiones son igual de colosales. Solo el peso del reactor será de 23.000 toneladas.

Un proyecto de este calado solo podía llevarse a cabo sobreponiéndose a los intereses nacionales y ha concitado una alianza inédita de 35 países de todo el mundo, entre ellos China, Corea, Estados Unidos, Japón, Rusia, India y varios estados europeos.

Dos empresas cántabras en los equipos críticos

España también forma parte de ese conglomerado y varias empresas se benefician de ello, entre ellas, dos cántabras. Hace algún tiempo se confirmó que la firma Leading Metal-Mechanic Solutions, de San Felices de Buelna, ha sido adjudicataria de un contrato de unos 300 millones de euros, el mayor de la historia industrial cántabra, para hacer el revestimiento interior del reactor, un trabajo especialmente delicado. Otra empresa cántabra Equipos Nucleares (ENSA), ha conseguido en octubre otro contrato millonario para la soldadura de la vasija de vacío, el corazón del reactor, después de haber participado en las fases anteriores y de concurrir a un concurso internacional basado en un procedimiento negociado.

El reactor del ITER está diseñado para producir 500 MWh de energía de fusión con solo 50 MWh de energía primaria que servirán para mantener el plasma a 150 millones de grados. El reactor de fusión está formado por varios subsistemas, entre ellos la cámara de vacío, una estructura de acero inoxidable de doble pared, con forma toroidal y espesores medios de 60 mm

Los 57 meses que tardarán en ejecutarse los trabajos encargados a ENSA dan una idea de la envergadura de este macroproyecto, que obliga a las empresas participantes a cumplir los estándares de seguridad más exigentes. En principio, se espera que la labor de la compañía cántabra finalice en marzo de 2025.

La cámara de vacío es el núcleo del reactor donde tendrá lugar la reacción nuclear. En este compartimento, de 840 m3 de capacidad y 6,2 metros de radio, el plasma ionizado –una especie de nube– alcanzará una temperatura de hasta 150 millones de grados Celsius, diez veces más alta que la que se origina en el núcleo del Sol. La cámara es una vasija metálica en forma toroide, o de dónut, compuesta por sectores de 13 metros de altura y doble pared, fabricados en acero inoxidable de hasta 60 milímetros de espesor en Corea e Italia.

Debido a sus dimensiones –la vasija pesará 8.000 toneladas–, es prácticamente inviable la unión de los sectores bisel con bisel y el ITER ha decidido unirlos mediante piezas de empalme, una tarea que se le ha adjudicado a la empresa pública Ensa, pero no la única, ya que el fabricante de componentes nucleares de Maliaño se encargará también de producir esas fijaciones e inspeccionarlas.

Ensa fabricará 2.000 piezas para la cámara de vacío del reactor de fusión nuclear

La compañía cántabra hará 53 uniones de sectores, con 26 piezas en cada una de ellas. Habida cuenta de que cada segmento tiene dos capas, serán necesarias más de 2.000 piezas.

La responsable de Proyectos Especiales de ENSA, Sofía Corino, cree que en los momentos de mayor carga de trabajo la compañía deberá dedicar hasta un centenar de operarios exclusivamente al proyecto ITER, entre soldadores, mecanizadores, montadores y personal de mantenimiento. Dado que el montaje se realiza in situ, muchos de ellos estarán desplazados en la localidad francesa, donde el ITER va a ceder a la compañía cántabra una nave industrial dentro del complejo, para ubicar en ella su equipo de mecanizado.

Estas circunstancias van a provocar que muchos de los operarios asignados al proyecto sean de la zona. “El grueso de trabajadores lo estamos buscando en Francia. Es mucho más sencillo mantener gente de allí durante cuatro años que desplazarlos desde España”, justifica la responsable de Proyectos Especiales.

No obstante, Ensa ya ha ampliado su plantilla de Maliaño con la incorporación de 25 empleados de oficina, administración, control de calidad y responsables de almacén, que están acometiendo la fase documental y de preparación de trabajos, la primera de las cuatro que comporta el encargo.

Aunque la empresa no ha querido desvelar el importe de este nuevo contrato, es uno de los principales obtenidos por la industria española en el ITER. Solo en este año, las compañías del país han cosechado más de 340 millones de euros en 40 contratos para el ITER y desde 2008 suman más de 1.200 millones de euros en 350 contratos.

Este reactor es un prototipo experimental con el que se busca verificar la viabilidad de la fusión nuclear a gran escala. “Hasta ahora se han hecho reactores de fusión a escala menor pero este es el primero de estas dimensiones”, explica Corino. “Es la prueba que permitirá comprobar que esta energía se puede industrializar y comercializar”, añade.

Retos

El proyecto ITER implica grandes desafíos técnicos y científicos. Por esa razón, los avances se hacen con pies de plomo. Eso ha significado una gran preparación previa, pero la materialización del proyecto se va a ver pronto. La intención es comenzar las obras en abril del año que viene y producir la primera reacción de fusión en diciembre de 2025, aunque las pruebas no terminarán hasta una década después, en 2035.

En ENSA preocupan los problemas prácticos y las interferencias  que planteará trabajar simultáneamente con otras empresas en un recinto tan pequeño. Aunque en el inicio de las labores de soldadura no habrá muchas más realizando actividades en paralelo, la complejidad de los componentes obligará al trabajo conjunto de varios contratistas en otras fases.

Varios operarios de Equipos Nucleares realizando labores de soldadura.

Otro de los desafíos del recipiente de vacío también deriva de la compleja geometría. Los trabajos que ha de hacer ENSA suponen tres kilómetros de soldadura muy compleja y parte de ellos solo podrán llevarse a cabo con robots, porque son inaccesibles para un humano.

Los operarios de ENSA trabajarán desde dentro de la vasija, un lugar donde no será fácil moverse. “Al desarrollar los equipos con los que vamos a trabajar allí, tuvimos en cuenta que, en la parte posterior de la soldadura en ocasiones tendremos solo 26 milímetros de espacio para colocar el videoscopio”, comenta Corino.

El reactor tiene la consideración de área limpia, por lo que ENSA tampoco podrá introducir en él máquinas que empleen fluidos de corte. “Eso nos limita mucho, porque la refrigeración de nuestros equipos tendrá que ser por aire, y el desgaste es mayor que con el aceite de lubricación”.

Ensayos

Antes de ejecutar el ensamblaje de la cámara de vacío en el ITER, ENSA ha dedicado muchos recursos humanos y económicos a ensayar esos trabajos en una maqueta de la vasija a tamaño real que ha construido en sus instalaciones de Maliaño.

Su laboratorio de Investigación y Desarrollo también la ha utilizado para diseñar varios robots y probar su eficacia antes de la fabricación definitiva, así como la de varios tipos de soldadura. De hecho, en estos ensayos se ha analizado hasta el líquido que se utilizará para limpiar las soldaduras.


Por qué la fusión

La luz y el calor que recibe La Tierra procedente del Sol es resultado de las reacciones de fusión que tienen lugar en el astro. Los núcleos de hidrógeno chocan entre sí y se fusionan originando otro núcleo, más pesado, de helio. Un proceso que libera una cantidad ingente de energía.

La comunidad científica ha querido aprovechar este conocimiento en favor de la sociedad y replicar la fusión nuclear con los recursos tecnológicos actuales, porque una sola fusión de átomos libera casi cuatro millones de veces más energía que una reacción química, como la quema de petróleo, gas o carbón, e incluso cuatro veces más que las reacciones actuales de fisión nuclear.

La fusión no genera desechos radiactivos de alta actividad ni de larga duración,como ocurre con la fusión. Tampoco emite dióxido de carbono. Además, los responsables de ITER creen que un accidente nuclear como el sucedido en Fukushima (Japón) no sería posible y, aunque pudiera producirse alguna anomalía imprevista, el plasma se enfriaría en segundos y la reacción se detendría automáticamente.

Pese a esas certezas técnicas, la posición que ocupará este tipo de energía en el futuro mercado es una incógnita por resolver. Lo que sí está claro es que para ENSA ya está siendo un negocio rentable.


Antecedentes

El contrato conseguido por ENSA para este proyecto no es el primero. La empresa cántabra de la SEPI lleva nueve años trabajando para el ITER en diferentes encargos, que le han servido para desarrollar los primeros procesos y herramientas de soldadura específicos y adquirir el equipo para esta tercera fase del proyecto.

En 2019, el ITER consideró que los requisitos técnicos habían cambiado mucho a lo largo del desarrollo del proyecto y decidió sacar de nuevo a licitación esta tercera fase, en la que ENSA consiguió hacerse con el contrato de ensamblaje.

La licitación fue cerrada y solo se invitó a ofertar a un pequeño grupo de empresas que ya tenían experiencia en los procesos anteriores, entre ellas ENSA. “Nosotros éramos conocedores de las piezas que había que unir y conseguimos hacer una oferta equilibrada entre lo técnico y lo económico. Para acceder a estos contratos tienes que haber trabajado en el mercado nuclear. Fueron muchos meses de trabajo y negociación. No fue nada fácil”, recuerda Corino.

Al margen de estos proyectos tan singulares, el negocio ordinario de ENSA está vinculado al mantenimiento de centrales nucleares convencionales y la sustitución de equipos críticos que alcanzan el fin de su vida útil. Dado el pequeño parque de nucleares que tiene España, resulta entendible que el 95% de su producción salga fuera del país.

La fábrica de Maliaño, que da empleo a 450 personas en estos momentos, también está ahora enfrascada en la producción de varios componentes para la central nuclear inglesa Hinkley Point C, actualmente en construcción. Se trata del proyecto nuclear privado más relevante que se afronta actualmente en Occidente.

También construye partes de aerogeneradores para el mercado francés y tiene firmado un gran contrato de contenedores de residuos de alta seguridad para Enwesa, una filial especializada en el mantenimiento de centrales nucleares. “Tenemos un volumen de trabajo del que no nos podemos quejar en los tiempos que corren”, reconoce la directora de Proyectos Especiales.

Esta nutrida cartera de contratos le vendrá bien a  empresa para fortalecer su músculo financiero. ENSA facturó 50 millones de euros en 2019, un ejercicio que cerró con ligeras pérdidas, pero las que arrastraba de épocas anteriores le obligan a una reducción de capital.

David Pérez

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