- El acuerdo entre Microsoft y Constellation Energy
- Los costos energéticos y ambientales de la IA
- ¿Qué ocurrió en Three Mile Island?
- ¿Por qué la movida de Microsoft?
- Lo que esta iniciativa implica para el futuro económico de los países
- Referencias
El acuerdo entre Microsoft y Constellation Energy
En estos días, salió a la luz que Microsoft está pensando hacer una movida que nos sorprendió a todos. La empresa llegó a un acuerdo con la compañía Constellation Energy para reabrir la unidad 1 de Three Mile Island. Esta es una decisión que le ha llamado la atención al mundo entero. ¿Por qué? Dos razones:
- Para llegar a la meta de cero generación de carbono en la energía para alimentar su arquitectura altamente intensiva de inteligencia artificial (IA), no consideró la construcción de renovables, sino que necesitaba específicamente la energía nuclear.
. - Three Mile Island, actualmente administrada por Constellation Energy, una subsidiaria de Exelon, tiene mala reputación. Fue el escenario del primero de tres accidentes nucleares en la historia.
Los costos energéticos y ambientales de la IA
Esto no es poca cosa, y tiene muy serias implicaciones en cuanto a la disponibilidad de energía limpia para continuar avanzando tecnológicamente. El uso de la IA y las criptomonedas son dos componentes económicos que implicarán alto consumo de electricidad y mayores emisiones sustanciales de gases de invernadero. Para que tengan una idea de lo que hablamos, la cantidad de electricidad promedio para una búsqueda normal en el motor de Google es 0.3 Wh de electricidad, mientras que ChatGPT de OpenAI requiere 2.9 Wh. Si tenemos en cuenta que hay aproximadamente 9 000 millones de búsquedas diarias, eso conllevaría 10 TWh de energía adicional al año, es decir, 10,000,000,000,000 Wh (IEA 2024, 34-36).
Todos conocemos el gran triunfo que ha tenido este año la empresa NVIDIA sobre competidores tales como AMD e Intel en cuanto a tarjetas gráficas y eficiencia de sus servidores. Se sabe que esta compañía está ofreciendo servidores precisamente para fines de IA. Ahora, con ese propósito, se prepara para vender 1.5 millones de unidades al año para el 2027. Si esto es correcto, entonces, como mínimo, dicha tecnología consumirá alrededor de 85.4 TWh, es decir, 85,400,000,000,000 Wh (de Vries 2023). De acuerdo con la Agencia Internacional de Energía (IEA por sus siglas en inglés), para el año 2026 se espera que los centros de datos a nivel mundial consuman alrededor de 1,000 TWh, o el equivalente aproximado al consumo total de energía de Japón (IEA 2024, 8). Recordemos que estos centros no son exclusivamente de IA, sino también de operaciones de transacciones de criptomonedas que consumen más electricidad que algunos países pequeños.
Como si lo anterior no fuera suficiente, no solo nos debemos preocupar en torno a la electricidad, sino también al agua. Esos servidores, que son devoradores de energía y altos procesadores de información, se calientan, así que necesitan un refrigerante, en este caso, el agua. Según un estudio que todavía espera publicación en una revista de arbitraje por pares, estos centros de IA van a incrementar sustancialmente el consumo de agua potable del planeta, algo que debe captar nuestra atención. Según el artículo, del año 2021 al 2022, Google aumentó su consumo de agua un 20 %, y Microsoft, un 34 %. Para el 2022, Google consumió alrededor de 5,000 millones de galones de agua. Los centros de GPT-3 de Microsoft pueden utilizar hasta 700,000 litros de agua limpia. Este consumo de los servidores de IA pueden darse por dos vías: la primera, es el uso de agua como refrigerante de plantas que suplen energía a los servidores, y como refrigerante de los mismos centros de procesamiento de datos (Li et al. 2023). Cuando veamos estas cifras, recordemos que Microsoft invierte actualmente, no solamente en ChatGPT y GPT-3, sino también en GPT-4.
Pero, para lidiar con este asunto, ¿por qué escoge Microsoft invertir dinero en una planta nuclear de tan mala fama? ¿Es esta medida una “demasiado riesgosa”? Veamos la historia del incidente de Three Mile Island.
¿Qué ocurrió en Three Mile Island?
El accidente nuclear de Three Mile Island
La central nuclear establecida en Three Mile Island, compuesta de dos unidades de producción de electricidad, queda cerca de Harrisburg, Pensilvania. Fue construida por la General Public Utilities Corporation (más tarde GPU), en la década de 1960 como dos plantas de segunda generación, de las muchas que se construyeron en Estados Unidos durante esa época y en la década de 1970. La primera unidad entró en funciones en el 19 de abril de 1974; la segunda comenzó el 8 de febrero de 1978.
Para el año 1979, se comenzó a presentar una película en Estados Unidos llamada The China Syndrome con la actriz Jane Fonda como protagonista y otros actores de renombre como Michael Douglas y Jack Lemmon. El filme trata sobre los esfuerzos de cómo una empresa que administra una planta nuclear en las afueras de Los Ángeles, California, intenta esconder unas vulnerabilidades que amenazaban con el fundimiento del combustible radiactivo y cómo una reportera quería revelar la verdad. Según la película, con una afirmación que haría mi ceja escéptica MUY escéptica, alega que ese combustible atravesaría la Tierra y llegaría al otro lado del planeta, es decir, a China, de ahí el nombre … independientemente de que los chinos no fueran los antípodas de los habitantes de Los Ángeles. La película se empezó a presentar el 16 de marzo de 1979.
Claro, a estas alturas se pueden preguntar por qué estoy hablando de una película cuando se supone que elabore sobre el accidente de Three Mile Island. La razón es que doce días después, ya cuando el público estadounidense estaba disfrutando del espectáculo, se reportó el incidente en cuestión, que tuvo una repercusión cultural que ha perdurado hasta hoy día. Como veremos, podemos comprender que, ante los ojos del público, la trama de la película y los eventos del accidente nuclear se parecían muchísimo: fallas que se quisieron ocultar, fallas en la sala de control, incompetencia de los operadores, incompetencia del manejo, etc. Gran parte de esto fue la conclusión a la que llegaron el Contralor General de la Oficina de Contabilidad General de los Estados Unidos en su informe publicado en 1980 y la comisión del presidente de los Estados Unidos en torno a este problema.
En una planta nuclear convencional, la reacción nuclear produce un calor a tan alto nivel que puede crear un problema de fundimiento del combustible (algo que se debe evitar a toda costa), lo que hace necesaria la circulación de un refrigerante (en este caso, agua) para regular la temperatura. Para que esto se dé, hace falta que bombee activamente el agua que el calor se transporte a la sección no nuclear de la planta en forma de vapor. A su vez, dicho vapor se utiliza para mover la turbina y así generar electricidad.
El 28 de marzo de 1979, aproximadamente a las 4:00 de la madrugada, por alguna razón, hubo una falla del bombeo de agua de alimentación principal, por lo que se detuvieron las turbinas. Cuando este tipo de cosas ocurre, se supone que se activará un circuito de bombeo alterno, algo que no ocurrió. Ante estas fallas, por diseño de seguridad, las barras de control cayeron en el reactor, haciendo que este detuviera toda la actividad nuclear radiactiva. Aun con esto, siempre hace falta que el agua continúe circulando para evitar un sobrecalentamiento del uranio que podría llevarle a un derretimiento o un fundimiento (meltdown).
La acumulación del vapor que se daba en el reactor, producto del aumento de la temperatura, incrementó la presión, por lo que se abrió la válvula del alivio de presión en el momento apropiado, dejándolo fugarse hasta que bajara la temperatura. Después, por alguna razón, la válvula se estancó y permaneció abierta, a pesar de que los instrumentos les avisaron a los operadores que se había cerrado. Debido a ello, el sistema del reactor estaba perdiendo cada vez más refrigerante, y se estaba acumulando en el suelo del edificio. Normalmente, el presionador está lleno la mitad de agua y la otra mitad, de vapor. Sin embargo, como resultado de todo este proceso, el presionador estaba lleno de agua.
Los operadores no estaban enterados de que la válvula de alivio de presión permanecía abierta y, al ver el presionador, pensaron que el sistema del reactor estaba sobresaturándose del refrigerante, razón por la que creían que estaba incrementando la presión del núcleo. Ellos pensaban que el envase donde estaba el reactor se estaba “poniendo sólido”, es decir, creían que estaba bajo una presión muy alta por parte del refrigerante. La verdad es que la situación era la inversa; el núcleo y el sistema de circuito estaban perdiendo agua (habían perdido aproximadamente 32,000 galones de agua). Al no entender lo que estaba ocurriendo, los operadores cometieron una serie de errores:
- Al no conocer la realidad de la situación, ellos decidieron apagar la circulación del refrigerante para evaluar lo que estaba ocurriendo. ¡Grave error!
- Como medida de seguridad, ante la baja presión del sistema primario, se activó un sistema de refrigeración de emergencia (una inyección de seguridad) para que comenzara a circular agua otra vez. Sin embargo, como se había tomado la medida de desactivar los refrigerantes, un operador lo desactivó también.
- Más adelante, durante el día, se encendió otra vez la circulación de emergencia, solamente para apagarla varios minutos después.
Todo esto propició el fundimiento del combustible (meltdown) y la radiación ya se había vuelto incontrolable dentro de la recámara de contención, a tal nivel, que ya despedía radiación detectable en el exterior. Si no se tomaban las medidas adecuadas, el combustible fundido hubiera podido romper la vasija del núcleo del reactor.
Al día siguiente, se consiguió cerrar la válvula de sellado, que es anterior a la del alivio, y esto permitió que no hubiera más fuga de vapor, mientras que se reactivó la inyección de seguridad para enfriar el núcleo, lo que evitó mayores eventos. Sin embargo, ya el daño era irreparable y la Unidad 2 de la central nunca abriría otra vez para el servicio público.
Simultáneamente, en ese día, se determinó (sin consulta alguna a agencias o representantes públicos) transferir xenón y criptón radiactivo acumulado en el reactor a un tanque de decaimiento, que tendría el efecto no intencionado de que se emitieran algunos gases radiactivos al medioambiente. Mientras algunos miembros de la prensa sobrevolaban la planta en helicóptero, ellos detectaron altos niveles de radiación.
Y si ustedes tienen un accidente nuclear, cuando en los cines se estaba dando The China Syndrome, se pueden imaginar el tipo de “publicidad” que se les dio a los hechos. Esto fue lo que inició formalmente todo un movimiento antinuclear en Estados Unidos, reforzado con los ulteriores accidentes de Chernóbil y Fukushima, y que perdura hasta el día de hoy.
Consecuencias del accidente
La primera consecuencia inmediata del accidente fue la indisposición de la Unidad 2 de la planta, lo que llevó a que se buscaran alternativas de electricidad. Se sabía que parte del combustible estaba fundido y se acumuló en el envase inferior del núcleo del reactor (diseñado precisamente para eso). Para 1984, se sabría que cerca del 45 % del uranio se había fundido.
La segunda consecuencia fue lidiar con el problema de la acumulación de gas de hidrógeno en la planta. Debido a que nunca hubo suficiente oxígeno para que ocurriera una explosión, y se permitió que el gas se fugara de manera controlada, no hubo nada que lamentar.
Lo tercero fue hallar que este tipo de accidente se pudo prever desde antes de la activación de la unidad 2. Se descubrió que la válvula de alivio de presión, la que causó todo el lío, tenía un historial bastante tenebroso. Fue creado por The Babcock & Wilcox Company como parte de la construcción de la unidad 2, y la válvula había fallado once veces antes de que la empresa Metropolitan Edison Company la administrara. Babcock & Wilcox prefirió no revelarles este defecto a sus clientes. Es más, el asunto era más grave porque el mismo desperfecto se hallaba en otras plantas fabricadas por la misma compañía. La empresa sabía de este defecto al menos un año antes de que ocurriera el fundimiento en Three Mile Island (Ayres 1979, TMI 2012). El 24 de septiembre de 1977, la estación nuclear Davis-Besse en Ohio tuvo exactamente el mismo problema con la válvula de alivio de presión. No ocurrió ningún problema porque sus operadores identificaron y atajaron ese problema a tiempo. Luego, lo informaron sin que Babcock & Wilcox hiciera nada al respecto (Wald 1985; Walker 2004, 68). Tras saber de este problema, y tras el incidente de Three Mile Island, se hicieron las mejoras pertinentes en la Unidad 1 y en las demás estaciones fabricadas por la compañía. Después de implementar las mejoras, en 1985 se autorizó reabrir la Unidad 1, que se mantuvo operando hasta el 2019.
La cuarta consecuencia fue conocer los efectos radiológicos sobre los habitantes de hasta 50 millas a la redonda. En cuanto a la población y a los empleados, se han hecho estudios desde justo después del momento del accidente hasta hoy día, y, por el momento, no se han revelado incidencias o muertes de cáncer vinculadas a la radiación emitida durante el suceso (en orden de años: Corey 1979; NRC 1979c; Fabrikant 1980; Hatch 1990; Talbott 2000; Talbott 2003; Field 2005; Goyal 2012; Levin et al. 2013; Wilson et al. 2023). Nos dice la IAEA:
Califano afirmó que los 2 millones de personas que vivían dentro de un radio de 80 km de Three Mile Island habían quedado expuestas a un total de 3500 rem-hombre. Esto se traduce en una dosis media de 1,7 milirrem por persona en la zona de Harrisburg, cantidad que es aproximadamente igual a la radiación adicional de radiactividad de fondo que recibe cada semana una persona que resida en Manhattan o en Denver en comparación, por ejemplo, con otra que resida en Boston o en Chicago … o en Harrisburg.
Según el número del 4 de mayo del Chicago Sun-Times, el Senador [sic.] Johan H. Glenn, Presidente [sic.] del Subcomité de Asuntos Gubernamentales del Senado, “tomó nota del hecho de que incluso 1,7 milirrem es una cantidad pequeña de radiación comparada con la que ordinariamente absorben al año la mayoría de los residentes en Estados Unidos a causa de la radiación de fondo natural y del tratamiento médico con rayos X” (Corey 1979, mi énfasis).
La quinta consecuencia fue … pues… la mala publicidad, tan poderosa, que perdura hasta hoy. Es perpetuada por la prensa, por los activistas y en documentales o docuseries como Meltdown: Three Mile Island de Netflix (para una crítica en torno a los elementos fácticos, consúltese este vídeo). Como indiqué en la subsección anterior, el incidente de Three Mile Island comenzó formalmente la campaña contra la construcción y la operación presente de centrales nucleares en Estados Unidos y el mundo.
Es una situación muy triste debido a que los activistas explotan el miedo a esta tecnología y el público no se entera de dos buenas noticias:
- Hubo un examen riguroso de todo el incidente a lo largo de los años, y tanto el gobierno federal como la industria aprendieron del incidente. Además, los detalles son tenidos en cuenta en estudios sobre la energía nuclear que se hacen a nivel internacional. Actualmente, las normativas internacionales (IAEA) y las federales en relación con las plantas nucleares son extremadamente rigurosas. Esto incluye la calidad del mantenimiento de los edificios, el reactor, la sala de control y el adiestramiento de los operadores. Para una descripción bastante detallada (al menos para divulgar al público) en torno a los tipos de pruebas que tienen que pasar los operadores, les recomiendo el libro de Alfredo García que aparece en la sección de “Referencias”.
- Los sistemas de seguridad funcionaron. Es increíble que no se resalte más este aspecto de lo que ocurrió. Cuando las bombas y la válvula fallaron, todo lo demás se activó como debía para reducir el riesgo de un accidente. Y a pesar de todos los errores de los operadores, los defectos de fábrica, la falta de mantenimiento, entre otros factores, la misma construcción de la planta previno un accidente parecido al que se vio en Chernóbil o Fukushima. En Estados Unidos y en otras partes del mundo, las construcción de las plantas siempre incluyeron sistemas redundantes de seguridad que van desde la construcción misma de la recámara donde va el núcleo del reactor, hasta los sistemas de bombeo, la caída de las barras de emergencia, manejo automático de refrigerantes de emergencia, etc. En el caso de incidentes como Chernóbil, la planta ucraniana, construida por el gobierno soviético, carecía de muchas de las medidas de seguridad que se tomaban en el resto del mundo, aun en la década de 1970.
Frecuentemente, se dice que Three Mile Island es el “peor” accidente de una planta nuclear de la historia de los Estados Unidos. Pero es “peor” de la misma manera que nuestro planeta es el “mejor planeta Tierra” que existe en nuestro sistema solar. El suceso de Three Mile Island es el único accidente de una planta nuclear generadora de energía que ocurrió en suelo estadounidense. Y tras las mejoras de seguridad de rigor requeridas por la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) de los Estados Unidos, hoy son mucho más seguras que antes.
La industria, por su parte, empezó a diseñar plantas nucleares que sencillamente hacen imposible un fundimiento de combustible, especialmente vía seguridad pasiva (es decir, sin intervención de electricidad externa o iniciativa humana). Esto incluye de la primera tecnología basada en metal líquido de sidui que se construyó con el Integral Fast Reactor (IFR), otros tipos de estaciones tales como las CANDU construidas en Canadá, las AP1000 de Westinghouse, las plantas VOYGR que construirá NuScale y el HTR-PM de China que opera con gas como refrigerante.
Actualmente, aunque es tecnología vieja, la Unidad 1 de la planta de Three Mile Island, después de sus mejoras de seguridad, continuó operando sin incidente alguno, sin problema alguno, hasta su cierre prematuro en 2019.
¿Por qué la movida de Microsoft?
Volvemos a la pregunta inicial, después de toda esta historia, ¿por qué volver a abrir la unidad 1 de Three Mile Island cuando, al menos socialmente, está vinculada con el desastre de la unidad 2? ¡El mismo nombre de Three Mile Island le despierta escalofríos a la gente!
La razón es bien sencilla: tiene todo el sentido del mundo desde un punto de vista de costo efectividad y de lucha contra el cambio climático.
- Para que los servidores de Microsoft puedan funcionar, necesitan energía 24/7. Esto no se logra con renovables intermitentes, proveyendo energía variable con o sin baterías. Si se quiere hacer disponible el servicio de IA sin generar dióxido de carbono, no hay otra alternativa que renovables que puedan generar energía abundante, tales como las hidroeléctricas, o fuentes como las nucleares.
- La planta nuclear unidad 1 de Three Mile Island es perfectamente funcional y ya está construida. Microsoft no tendría que invertir los miles de millones que harían falta para edificar una nueva.
- La planta queda justo al lado del río Susquehanna. Al establecer una granja de servidores cerca, se tendría agua disponible para enfriarlos.
Esto es un indicio de algo que debemos tener en cuenta para los próximos años para que los países —te estoy mirando Puerto Rico— tomen nota en cuanto a la importancia de la energía nuclear como un atractivo de inversión industrial. Muchos países, incluyendo aquellos que sufrieron los peores desastres nucleares de la historia, como Japón y Ucrania, tienen ya proyectos para reactivar las estaciones viejas y edificar unas nuevas.
Lo que esta iniciativa implica para el futuro económico de los países
Esto es solo el comienzo. En el futuro cercano, las empresas buscarán otras estaciones viables que ahora están clausuradas, o invertirán en la construcción de microrreactores o reactores modulares para poder establecer sus granjas de servidores por las razones ya descritas. No solo por dinero, sino porque los accionistas, los presidentes corporativos, los demás grupos de interés y los gobernantes de todas las ideologías políticas (exceptuando, tal vez, a Javier Milei, quien también detuvo la construcción de una planta nuclear en Argentina) saben muy bien que hay que enfrentar de alguna manera el problema del calentamiento global sin empobrecer a la población en general.
Y ya, a estas alturas, se sabe que el tipo de plantas viejas, como las de Three Mile Island, Chernóbil o Fukushima, no están ni en nómina para construirse hoy día. La tecnología ha mejorado mucho y los sistemas de seguridad —algunos que son esenciales para el funcionamiento del sistema— son suficientes para considerar la energía nuclear como un atractivo para el capital, la provisión de energía realmente confiable para la población y el renacimiento de la industria, tres elementos que pueden mejorar o reactivar el motor económico de cualquier región o país.
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Escéptico Humanista 