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EL CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR
Colegio de Ingenieros Industriales de Cataluña
26 de abril de 2011
Roberto González Villegas
Director de Tecnología y Comercial de Combustible
ENUSA
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CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR
AGP
ATC
ATI
El Ciclo del Combustible Nuclear (Barcelona 26/4/2011)
2
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PRIMERA PARTE DEL CICLO DEL COMBUSTIBLE
NUCLEAR
UF6
U3O8
42%
3%
EXPLORACIÓN DE MINERÍA
Y PRODUCCIÓN
DE CONCENTRADOS DE URANIO
42%
CONVERSIÓN U3O8 A UF6
ENRIQUECIMIENTO
HEXAFLUORURO DE URANIO ENRIQUECIDO UF6
ELEMENTOS
COMBUSTIBLES
UO2
12%
1%
INGENIERÍA Y FABRICACIÓN
RECONVERSION UF6 A UO2
CENTRAL NUCLEAR
Se indica el % de coste de cada etapa del Ciclo sobre el valor final del Elemento Combustible.
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COMBUSTIBLE NUCLEAR
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URANIO
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PRINCIPALES PAISES PRODUCTORES DE U (2010)
3, 672
9, 742
Canada
Rusia
17,900
Kazakhstan
4, 194
Niger
4,721
5,984
Namibia
Australia
Producción Primaria Mundial
2009 : 50.774 t
2010 est. 54,000 tU
+6%
Primeros 6
Países
86 % del total
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Kazakhstan 33%
Canada 18%
Australia 11%
Namibia 9%
Niger 8%
Rusia 7%
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6
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PRINCIPALES EMPRESAS PRODUCTORAS DE
URANIO (2010)
Areva NC
16%
Otros
25%
Cameco
16%
BHP-Billiton
4%
Rio Tinto
12%
Uranium
One/ARMZ
13%
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KazAtomProm
14%
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PRODUCCIÓN DE CONVERSIÓN (PRINCIPALES
PAÍSES)
CANADA
11%
Otros
1%
REINO UNIDO
EE.UU.
27%
10%
FRANCIA
27%
RUSIA
24%
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ENRIQUECEDORES DE URANIO (el presente)
URENCO

 URENCO
EURODIF
URENCO
USEC
TENEX

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CAPACIDADES MUNDIALES ENRIQUECIMIENTO
RepU-MOX
4%
USEC
HEU Ruso
11%
TENEX
OTROS
3%
RUSIA
28%
EE.UU
11%
EURODIF
FRANCIA
21%
INGLATERA, ALEMANIA, HOLANDA
22%
URENCO
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RESERVAS CONOCIDAS MUNDIALES DE
URANIO (EVOLUCIÓN EN EL TIEMPO)
6.000.000
250
5.000.000
4.000.000
150
3.000.000
100
Años de Operación
Reservas y Consumo Anual (tU)
200
2.000.000
50
1.000.000
0
1970
0
1975
1980
1985
Conocidas (tU) < 130USD/KgU
1990
Consumo Anual (tU)
1995
2000
2005
Años de Operación
Fuente: FORTY YEARS OF URANIUM RESOURCES, PRODUCTION AND DEMAND IN PERSPECTIVE “THE RED BOOK RETROSPECTIVE”
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RESERVAS CONOCIDAS MUNDIALES DE
URANIO (EVOLUCIÓN EN EL TIEMPO)
6000
450
400
5000
Reservas (1000 tU)
4000
300
250
3000
200
2000
150
100
1000
50
0
1971
0
1976
1981
1986
Reservas Conocidas
1991
Precio U ($/kgU)
1996
2001
2006
Precio U ($2009/kgU)
Fuente: FORTY YEARS OF URANIUM RESOURCES, PRODUCTION AND DEMAND IN PERSPECTIVE “THE RED BOOK RETROSPECTIVE”
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Precio del Uranio (USD/kgU)
350
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RESERVAS DE URANIO (Conocidas)
CIS
15 %
NA
16 %
Otros 12 %
Kazastán
13 %
África
14 %
SA
4%
Australia
26 %
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SEGURIDAD DEL SUMINISTRO A LARGO
PLAZO



Reservas conocidas para 100 años al ritmo actual de
consumo
El mercado y los avances tecnológicos permitirán
aumentarlo
Reprocesado como fuente de combustible
LA ENERGÍA NUCELAR TENDRÁ
GARANTIZADO EL SUMINISTRO DE
COMBUSTIBLE EN EL LARGO PLAZO
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APROVISIONAMIENTO DE URANIO CCNN
ESPAÑOLAS.
ADQUISICIÓN DE:
 CONCENTRADOS
 SERVICIOS DE CONVERSIÓN
 SERVICIOS DE ENRIQUECIMIENTO
 SERVICIOS ANEXOS: trasporte, seguros, etc.
PARA EL SUMINISTRO DE URANIO ENRIQUECIDO A TODOS
LOS REACTORES NUCLEARES ESPAÑOLES
ENUSA ES LA “CENTRAL DE COMPRAS” DE
LAS EMPRESAS ELÉCTRICAS ESPAÑOLAS
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INSTALACIONES MINERAS ENUSA– ACTIVIDADES DE
PRODUCCIÓN

INICIO: 1974

FINALIZACIÓN: 2000

2 MINAS A CIELO ABIERTO

2 PLANTAS DE TRATAMIENTO:

LIXIVIACIÓN ESTÁTICA “PLANTA ELEFANTE”
(1975 – 1993)

LIXIVIACIÓN DINÁMICA “PLANTA QUERCUS”
(1993 – 2000)

INVERSIÓN REALIZADA: 90 M€ (equipos)

PRODUCCIÓN ACUMULADA:

ESTÉRIL: 69,1 Mt
 MINERAL: 12,2 Mt (Ley: 650 p.p.m.)
 U3O8: 5.749,6 t

INTERES DE BERKELEY EN REABRIR MINA DE
URANIO DE C. RODRIGO
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INGENIERÍA
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ALIANZAS ESTRATÉGICAS Y COMERCIALES
Acuerdo de transferencia
de tecnología hasta 2015
Acuerdo de intercambio
de tecnología (2008)
Alianza comercial entre
WH & ENUSA hasta 2018.
Acuerdo de cooperación
tecnológica (2009)
EFG
GENUSA
MHI
GNF
Alianza comercial entre
GNF y ENUSA hasta 2015.
SNGC
KNF
WESTINGHOUSE
Acuerdo de transferencia
de tecnología hasta 2018
Constitución AIE entre ENSA, TECNATOM,
RINGO & ENUSA para suministrar
servicios nucleares a China. Ampliación a
Sudamérica.
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PROGRAMAS DE I+D+i
GNF
WESTINGHOUSE
LICENCIA TECNOLÓGICA
LICENCIA TECNOLÓGICA
+
PROGRAMAS INTERNACIONALES
+
Visión Automática de Pastillas
Carga Automática de Barras
Robot de Prensas
Radiografía Digital
PROGRAMAS PROPIOS
MHI,KNF
ACUERDO TECNOLÓGICO
NFIR
HALDEN
ROBUSTO
CABRI
ALPS
Alto Quemado.
Ensayos AOA.
Isotopía de Alto Quemado.
Gadolinio.
Combustible gastado
Vainas avanzadas
ENUSA INVIERTE EN I+D+i UN 5% DE SUS VENTAS
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FABRICACIÓN
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FABRICANTES DE COMBUSTIBLE
W
AECL


WESTINGHOUSE
AREVA
 
GNF



 AREVA
ENUSA 

TVEL
KNFC

YNF
  MNF
 NFI
 JNF
INB

CONUAR

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21
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FABRICANTES DE COMBUSTIBLE
OTROS
1 ,0 %
KNFC
3 ,0 %
NFI
4 ,5 %
MHI
4 ,5 %
A R E V A ; 2 4 ,0 %
ENUSA
5 ,0 %
GNF
1 4 ,0 %
W E S T IN G H O U S E
1 6 ,0 %
TVEL
AECL
1 4 ,0 %
1 4 ,0 %
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FABRICA DE COMBUSTIBLE DE JUZBADO
PUESTA EN MARCHA: 1985
PRODUCTOS:
* PASTILLAS UO2+Gd
* BARRAS COMBUSTIBLES
* ELEMENTOS COMBUSTIBLES
* PEQUEÑOS COMPONENTES (tapones)
LÍNEAS DE FABRICACIÓN:
* 3 PARA COMBUSTIBLE PWR/BWR
* 1 PARA BARRAS DE GADOLINIO
ENRIQUECIMIENTO AUTORIZADO: < 5 w/o U-235
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN: 500 tU/AÑO
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EXPERIENCIA DE FABRICACIÓN (Feb. 2011)
PRODUCCIÓN ACUMULADA EN tU
5.344t
Ue
PRODUCCIÓN ACUMULADA EN ELEMENTOS COMBUSTIBLES
PWR
17x17 12 ft
6.236
17x17 14 ft
1.254
16x16
4
15x15
272
14x14
231
TOTAL
VVER
BWR
7.997
8x8
1.594
9x9
1.584
10x10
5.180
TOTAL
TOTAL
741
8.350
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FABRICACIÓN ANUAL
400,0
350 tU/año
350,0
320 tU/año
300,0
260 tU/año
220 tU/año
250,0
160 tU/año
200,0
150,0
100,0
50,0
Nacional
Extranjero
Nacional
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2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
1985
0,0
Extranjero
25
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CARTERA DE CLIENTES
ESPAÑA
PWR 17x17 12”
BWR
Ascó I–II
Cofrentes
Vandellós II
Sta. Mª Garoña
Almaraz 1-2
FRANCIA
PWR 17x17 12”
PWR 17x17 14”
Blayais 1-2
Belleville 1
Chinon 1-2-3-4
Paluel 3
Tricastin 2-3-4
Penly 1
Forsmark

Ringhals
Olkiluoto

 Oskarshamn


Ringhals
St. Laurent 1-2
Dampierre 3-4
Gravelines 1-2-4
PWR 15x15
BWR
Ringhals 2
Ringhals 1
SUECIA
Forsmark 3
Oskarshamn 1-3
BWR
FINLANDIA
Olkiluoto 1
PWR 17x17 14”
Doel 4
Doel
Gravelines

Paluel   Tihange

Penly
Chinon 
 Belleville
St. Laurent 
 Dampierre


Blayais
Sta. Mª de
Tricastin
Garoña


Vandellós-II
Ascó

Almaraz

Cofrentes
BELGICA
Tihange 3
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26
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SERVICIOS
El Ciclo del Combustible Nuclear (Barcelona 26/4/2011)
27
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SERVICIOS EN CENTRAL
•
MANEJO DE COMBUSTIBLE FRESCO.
•
MANEJO DE COMBUSTIBLE IRRADIADO Y
DE COMPONENTES.
•
INSPECCIÓN DE COMBUSTIBLE PARA
DETECCIÓN DE FUGAS.
•
REPARACIÓN DE COMBUSTIBLE:
Reconstitución y Reconstrucción.
•
INSPECCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE
COMBUSTIBLE.
•
LIMPIEZA DE COMBUSTIBLE POR
ULTRASONIDOS.
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EXPERIENCIA EN SERVICIOS
FORSMARK 1
OLKILUOTO 1
SIZEWELL B
 
PALUEL
GAROÑA
 
 





ALMARAZ 1 & 2
DOEL 4
TIHANGE 1 & 3
CATTENOM
BELLEVILLE I & II
ASCÓ I & II –
VANDELLÓS II
COFRENTES
TRILLO

MAANSHAN
ZORITA
ANGRA 2
•
•
•
•
•
•

INSPECCIÓN Y CARACTERIZACION DE COMBUSTIBLE: MÁS DE 25 CAMPAÑAS
INSPECCIÓN DE FUGAS DE COMBUSTIBLE, REPARACIÓN: MÁS DE 25 CAMPAÑAS
SIPPING: 7 CAMPAÑAS
MANEJO DE COMBUSTIBLE: 18 CAMPAÑAS
INSPECCIÓN RCCAS: MAS DE 600 BARRAS
LIMPIEZA POR UTs: 6 CAMPAÑAS
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EL COMBUSTIBLE COMO RESERVA ENERGÉTICA
El combustible una vez
acabada su vida útil en
una Central Nuclear
conserva alrededor de
un 96% de su capacidad
energética.
NO PODEMOS CONSIDERARLO UN RESIDUO
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IMPLICACIONES EN EL CICLO DE COMBUSTIBLE
COMO CONSECUENCIA DE FUKUSHIMA
ALTERACIONES DE LA OFERTA Y DEMANDA. CIERRE DE
CC.NN ALEMANAS IMPACTO EN PRECIO.
APLICACIÓN DE “STRESS TEST” A LAS INSTALACIONES DEL
CICLO DE COMBUSTIBLE  IMPACTO EN COSTE.
ESFUERZO EN I+D EN COMBUSTIBLE (NUEVOS
DESARROLLOS).
IMPLICACIONES EN LA ESTRATEGIA DE REPROCESADO DE
URANIO. (COMBUSTIBLE MOX)
IMPLICACIONES EN LA ESTRATEGIA ASOCIADA A LA 1ª
PARTE DEL CICLO DE COMBUSTIBLE (COMBUSTIBLE
USADO, ATI, ATC …).
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31
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¡ MOLTES GRÀCIES
PER LA VOSTRA
ATENCIÓ !
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Uranio y la Primera parte del ciclo combustible