En el mundo de la tecnología en rápida evolución, la industria de la energía nuclear busca soluciones innovadoras para mejorar la seguridad, la transparencia y la eficiencia. Una de esas tecnologías prometedoras es blockchain , que ofrece un método descentralizado y seguro para trac y verificar transacciones.
Esta guía de Cryptopolitan explora el potencial de la tecnología blockchain en la gestión de plantas nucleares y varias etapas de la cadena de suministro de energía nuclear, desde la extracción de uranio hasta la gestión de residuos.
Descripción general de Blockchain y la planta de energía nuclear
Las centrales eléctricas están adoptando cada vez más la automatización, lo que lleva a un aumento en el uso de sistemas informáticos. Para respaldar esto, se implementa un Sistema de Gestión de Planta (PMS). Este sistema ayuda a la operación y gestión eficiente de las instalaciones de la planta. Abarca tareas como horarios de trabajo diarios, planes de mantenimiento, planificación de interrupciones y gestión de materiales. La planificación de interrupciones implica la lista de tareas, la asignación de recursos y la programación, mientras que la gestión de materiales se centra en los detalles del equipo, el almacenamiento y los procesos de pedido.
Además, el PMS puede ayudar con comprobaciones de seguridad radiológica, calificaciones de los trabajadores, calibraciones de herramientas y gestión de herramientas especializadas. El sector energético también está experimentando un cambio hacia el uso de sistemas expertos para diversas tareas. Estos sistemas proporcionan información valiosa para tareas como la química del agua en reactores de agua a presión, procedimientos de emergencia y planificación de combustible.
Sin embargo, un desafío en la gestión de las centrales nucleares es garantizar la confianza entre los reguladores y el público. Ha habido casos en los que se utilizaron piezas no originales o retrasos en la notificación de problemas. Para abordar estas preocupaciones, se sugiere integrar la tecnología blockchain con PMS. Blockchain ofrece beneficios como seguridad, transparencia y coherencia de los datos. Pero es esencial señalar que también presenta desafíos, especialmente en lo que respecta a la privacidad y el manejo de grandes volúmenes de datos. Las aplicaciones potenciales de Blockchain abarcan varios sectores, desde finanzas hasta servicios gubernamentales e incluso procesos industriales. Una de las áreas más prometedoras para la aplicación de blockchain es la gestión de la cadena de suministro.
Cómo responden las centrales nucleares ante dent o fallos
Organismos internacionalmente reconocidos como la Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA) y la Agencia de Energía Nuclear de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE/AEN) han establecido un sistema de clasificación para medir la gravedad de los eventos en las instalaciones nucleares. Este sistema, conocido como Escala Internacional de dent y Sucesos Nucleares (INES), garantiza que dent nucleares sean clasificados de manera consistente y fácilmente comprensibles para el público y los medios de comunicación. Iniciado en 1990 y ampliamente adoptado en 1992, alrededor de 60 países, incluida Corea, utilizan INES. Dentro de esta escala, las calificaciones de 4 a 7 indican dent nucleares, mientras que de 0 a 3 significan fallas.
Cuando ocurre un dent , el operador de la planta de energía nuclear informa rápidamente los detalles a las autoridades pertinentes, como la Comisión de Seguridad Nuclear (NSSC) y el Instituto Coreano de Seguridad Nuclear ( KIN S). Dependiendo de la gravedad, estos organismos envían equipos de expertos para investigar el dent , determinar su causa y sugerir medidas preventivas. Luego, el NSSC revisa sus hallazgos y asesora a la planta sobre acciones futuras. Desde 2013, se han implementado sistemas automatizados de alertas y mensajes para garantizar la transparencia y evitar encubrimientos. Sin embargo, persisten desafíos para garantizar una transparencia total en la notificación de dent .
Problemas con el sistema de gestión de planta actual
Operar un sistema de gestión de planta conlleva una serie de desafíos:
- Reparación rápida de dispositivos : cuando el equipo no funciona correctamente, es fundamental repararlo rápidamente. Esto requiere tener repuestos a mano o un sistema para obtenerlos rápidamente. Colaborar con los principales fabricantes de equipos o compartir información de mantenimiento entre plantas de energía similares puede acelerar este proceso.
- Documentar dent y fallas : es vital mantener registros precisos de todos los dent . Sin embargo, en situaciones de alta presión, puede resultar complicado documentar los acontecimientos con precisión. Los registros relacionados con la operación, mal funcionamiento y mantenimiento de las instalaciones de seguridad deben informarse de forma transparente según las pautas reglamentarias. Para garantizar la confianza del público y evitar sospechas de encubrimiento, se necesita un sistema transparente e institucionalizado de presentación y divulgación de información.
Integración de Blockchain en las operaciones de plantas de energía nuclear
La tecnología Blockchain es un sistema de contabilidad descentralizado diseñado para facilitar las transacciones digitales. Si bien muchos están familiarizados con cómo el Internet de las cosas (IoT) procesa la información, existen preocupaciones crecientes sobre su seguridad. Aquí es donde entra en juego blockchain, ofreciendo una solución a estos desafíos de seguridad.
El objetivo principal de integrar blockchain en la gestión de centrales nucleares es garantizar un manejo objetivo y transparente de la información confidencial. En lugar de un sistema centralizado, blockchain opera de forma descentralizada.
Para las centrales nucleares, esto significa que puede ayudar a prevenir cualquier alteración no autorizada de los datos, garantizando que no se oculten errores o equivocaciones por parte de los operadores. Además, proporciona una manera confiable de monitorear las acciones necesarias tomadas durante los dent .
Blockchain para la gestión de la información en centrales nucleares
Si bien es posible que la tecnología blockchain no revolucione el sector energético debido a desafíos como la confiabilidad de la red, el consumo de energía y los riesgos regulatorios, tiene un potencial significativo para mejorar la gestión de la información de la planta. Al integrar blockchain con el sistema DREAMS, existe la oportunidad de monitorear eventos y fallas con una transparencia y precisión incomparables.
Corea del Sur opera 25 plantas de energía nuclear. Desde 2005, Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP) ha utilizado un sistema integrado de gestión de plantas llamado DREAMS para monitorear estas plantas. Este sistema sufrió una actualización en 2016, evolucionando hacia el sistema Smart E-Tower, que incorpora tecnologías avanzadas de la cuarta revolución industrial.
Si surge un problema en cualquier planta, el sistema Smart E-Tower lo analiza, diseña una solución y comunica los hallazgos a la planta afectada. Este enfoque centralizado también permite monitorear todas las plantas simultáneamente, lo que permite tomar medidas proactivas para problemas comunes.
La integración de blockchain en el sistema de gestión de información de la planta puede abordar los desafíos actuales, tales como:
- Garantizar respuestas rápidas y seguras ante dent o fallas y garantizar informes precisos a los órganos de control.
- Con blockchain, los datos defi se pueden informar automáticamente a las autoridades pertinentes y las experiencias operativas oportunas se pueden compartir con otras plantas.
- Todas las partes interesadas, representadas como nodos en la cadena de bloques, pueden compartir de forma transparente información sobre dent , fallas e incluso repuestos.
- Para hacer realidad esta visión de un PMS integrado en blockchain, se recomienda un modelo de blockchain autorizado.
¿Cómo puede blockchain mejorar la cadena de suministro de energía nuclear?
La versatilidad de Blockchain se puede aprovechar en toda la cadena de suministro de energía nuclear, comenzando con las intrincadas cadenas de suministro de componentes individuales. Dados los resultados catastróficos de fallos menores en las plantas nucleares, como lo han puesto de relieve los acontecimientos recientes, es crucial garantizar la verificación completa de cada componente y material utilizado en la generación de energía nuclear.
El sector nuclear, como muchos otros, se caracteriza por cadenas de suministro intrincadas. Cuando se trata de combustible, el viaje comienza en las minas de uranio. En las últimas décadas, entre los principales proveedores de uranio se encuentran países como Kazajstán, Uzbekistán, Estados Unidos, Rusia y Alemania. Según lo declarado por la Organización Nuclear Mundial, la demanda mundial de energía nuclear requiere 67.500 toneladas de uranio al año.
El potencial de Blockchain en este ámbito es enorme. Puede monitorear la trac y el procesamiento de uranio, garantizando prácticas mineras seguras y ecológicas, especialmente en economías emergentes como Kazajstán, donde podría haber preocupaciones. Además, blockchain puede impedir el robo o extravío de uranio en sitios mineros reconocidos. Los sistemas de notificación actuales pueden tardar más de un mes en notificar a la dirección de la mina sobre la falta de suministros de uranio. Con blockchain, este tiempo crítico de presentación de informes se puede reducir significativamente, mejorando la seguridad y la responsabilidad.
Blockchain para trac el enriquecimiento de uranio
Después de la minería, la siguiente fase en la cadena de suministro de combustible nuclear es el enriquecimiento de uranio. Es fundamental comprender que el uranio se compone de dos isótopos: U-235 y U-238. El procedimiento de enriquecimiento tiene como objetivo amplificar la concentración de U-235 en el uranio. Si bien la mayoría de las centrales nucleares requieren niveles de enriquecimiento de uranio del 3 al 5% de U-235, algunas exigen niveles de hasta el 20%.
Por otra parte, el uranio destinado a armamento nuclear debe alcanzar niveles de enriquecimiento de hasta el 90% en U-235. Lo preocupante es que la tecnología utilizada para enriquecer uranio a niveles del 5% o del 20% también puede adaptarse para alcanzar el umbral del 90%. Este posible uso indebido pone de relieve los estrictos controles internacionales que se imponen actualmente al enriquecimiento de uranio.
Blockchain ofrece una solución a este desafío. Puede establecer un registro permanente de lotes de uranio enriquecido, reforzando el mantenimiento seguro de registros entre naciones y entidades privadas que gestionan instalaciones de enriquecimiento. Esto podría ser decisivo para prevenir el enriquecimiento ilícito de uranio a niveles aptos para armas. Después del enriquecimiento, blockchain puede garantizar aún más un rastro a prueba de manipulaciones desde la instalación de enriquecimiento hasta la planta de energía nuclear donde se utiliza el uranio como combustible.
Uso de Blockchain para prevenir artículos falsificados en centrales nucleares
Si bien el uranio es fundamental para la producción de energía nuclear, es sólo un componente de la cadena de suministro de energía nuclear. Otros elementos cruciales incluyen sistemas informáticos y chips que supervisan la generación de energía, así como materiales fundamentales como cerámica, acero y hormigón que constituyen la infraestructura.
Una preocupación apremiante en el sector nuclear, como en muchas industrias, es la infiltración de artículos falsificados, fraudulentos y sospechosos (CFSI).
Siguiendo un paralelo con la iniciativa Food Trust de Walmart, que obliga a los proveedores a trac los productos hasta su origen utilizando blockchain, las plantas de energía nuclear podrían adoptar un enfoque similar. Al exigir que todos los materiales, hasta sus componentes básicos, sean trac a través de un sistema blockchain, el riesgo de incorporar artículos falsificados podría reducirse sustancialmente. Esto, a su vez, minimizaría los posibles dent derivados de materiales de mala calidad o falsificados.
Sin embargo, la implementación de un sistema de este tipo no está exenta de desafíos. Muchas instalaciones nucleares actualmente dependen del mantenimiento de registros tradicionales en papel, y carecen incluso trac computarizado básico de sus cadenas de suministro. La transición a un sistema basado en blockchain requeriría una revisión significativa de sus procesos existentes.
Trac de residuos de plantas de energía nuclear con Blockchain
Más allá de proteger los materiales nucleares en sus primeras etapas y ayudar en los procesos de inspección, blockchain emerge como una herramienta prometedora para supervisar la gestión de desechos nucleares.
Los residuos nucleares varían en sus niveles de riesgo. Si bien algunos son relativamente benignos, ciertos tipos de desechos pueden retener su radiactividad, lo que representa una amenaza para la salud humana durante milenios. Los métodos tradicionales de almacenamiento de residuos en ocasiones han fallado debido a la corrosión, lo que ha provocado fugas peligrosas. Al reconocer estos desafíos, países como Estados Unidos y Finlandia están elaborando estrategias para almacenar desechos nucleares en lo profundo de instalaciones subterráneas seguras. Estas medidas tienen como objetivo prevenir la contaminación del nivel freático y disuadir posibles robos o sabotajes.
Para que estas estrategias de almacenamiento subterráneo tengan éxito, es fundamental trac meticuloso de los productos de desecho. Aquí brillan las capacidades de blockchain.
En 2020, se dio a conocer una iniciativa destacada denominada SLAFKA. SLAFKA, un esfuerzo de colaboración entre el programa Blockchain in Practice del Centro Stimson, la Autoridad de Seguridad Nuclear y Radiológica de Finlandia (STUK) y la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, es un prototipo de blockchain diseñado para salvaguardar los desechos nucleares. El proyecto se centra en el seguimiento del combustible gastado en el almacenamiento subterráneo, lo que permite a partes de confianza compartir información vital preservando al mismo tiempo la confidencialidad dent .
Conclusión
La tecnología Blockchain, con sus características inherentes de transparencia y seguridad, presenta una solución transformadora para la industria de la energía nuclear. Al integrar blockchain en varias etapas de la cadena de suministro nuclear, existe la posibilidad de mejorar la supervisión, reducir los riesgos y aumentar la confianza pública. A medida que la industria continúa priorizando la seguridad y la transparencia, es muy posible que blockchain se convierta en una herramienta indispensable en su arsenal.
