¿Por qué utilizamos generadores diésel como fuente de energía de respaldo para las centrales nucleares y no como algo que durará más?

Los motores diesel utilizados en las plantas nucleares están ahí solo para asegurar la operación continua de los sistemas de enfriamiento de emergencia y control de la planta si se pierde el control del reactor o la energía. Estos son motores enormes que deben comenzar en 1 o 2 revoluciones sin ninguna preparación. Fui testigo de la construcción de un modelo de ellos en un recorrido por la planta en TransAmerica DeLaval en Oakland, CA en 1979. Algunas de las versiones turboalimentadas de este motor se utilizaron para la energía estacionaria en la mina de cobre Bisbee AZ produciendo un 42% de eficiencia y funcionando 24/7 . Entonces, en respuesta a parte de su pregunta, son tan durables como cualquier otro diésel estacionario en grupos electrógenos o grandes aplicaciones marinas. Tienen que funcionar durante años y las empresas donde importa dependen de ellos.
Aquí hay un ejemplo de un diésel marino CAT C-280 turbo de 8 cilindros con un diámetro y carrera de 11 “x 11.8”, algo más pequeño que los motores TransAmerica mencionados anteriormente.

Los generadores diesel solo están ahí para hacer funcionar las bombas de enfriamiento. Se usa diesel y no baterías porque es la única forma práctica de suministrar una cantidad tan grande de energía para las bombas de agua durante quizás varios días si la red eléctrica no funciona. Si otra fuente de energía distinta de los combustibles químicos pudiera hacer eso, entonces sería ampliamente utilizada en aviones y camiones que tienen necesidades energéticas de una escala similar.

Afortunadamente, los nuevos diseños de reactores nucleares están tratando de minimizar y eliminar la necesidad de generadores diesel de respaldo. Los reactores Gen III + PWR todavía usan generadores diesel, pero tienen otras fuentes pasivas de enfriamiento, como un gran tanque de agua ubicado sobre el reactor para que la gravedad pueda hacer que el agua fluya. En algunos diseños, el agua, incluso si las bombas no la hacen circular, puede convertirse en vapor, subir, luego enfriarse y condensarse en el cieling y luego caer nuevamente como agua.

Otros diseños más nuevos agrupados bajo el nombre Moniker Gen IV no necesitan energía de respaldo para el enfriamiento ya que tienen un enfriamiento totalmente pasivo

“En las pruebas controladas en 1986, con el reactor EBR-II funcionando a plena potencia y los sistemas de apagado de emergencia desactivados, el suministro de electricidad del reactor se apagó intencionalmente, haciendo que las bombas de refrigerante se detengan. Este es un escenario peor de lo que sucedió en el desastre nuclear de Fukushima. (En Fukushima, que comenzó a funcionar en 1971, el sistema de apagado de emergencia apagó el reactor tan pronto como detectó el terremoto. Sin embargo, el tsunami destruyó los generadores eléctricos que alimentaban las bombas de refrigerante, que debían continuar funcionando después del apagado del reactor. Posteriormente, el núcleo se sobrecalentó y se produjo la fusión.) EBR-II, por el contrario, manejó el evento sin crear una situación peligrosa. EBR-II tenía un coeficiente térmico negativo de reactividad que cerró el reactor cuando la temperatura aumentó debido a pérdida de las bombas de refrigerante; el tiempo requerido para calentar la gran piscina de sodio que rodea el reactor proporcionó un tiempo suficiente de amortiguación para Sistema de eliminación de calor por desintegración pasiva para evitar que el reactor EBR-II se derrita. El cierre seguro del EBR-II se basó solo en las leyes de la física y no requirió la intervención del operador o del sistema de control “.
Reactor Breeder Experimental II

El “respaldo” no son esos generadores. Es la energía eólica. Ok, estoy bromeando. Es el * resto * de la cuadrícula. Las compañías de servicios públicos formarán consorcios a nivel estatal y regional. Si una planta se cae, hay redundancia y el consorcio de empresas de la región trabajará para mantener las luces encendidas para sus comunidades.

¿Está realmente seguro de que la matriz solar “podría proporcionar energía indefinidamente”? Hay una cosa llamada noche … sin hablar de días nublados.

La turbina eólica enfrentará un problema similar.