Acceder a este complejo industrial situado en un discreto emplazamiento a 25 kilómetros de Salamanca no resulta sencillo. “La seguridad es lo primero” resulta ser más que un lema: es el mantra que acompaña el pulso constante de la fábrica de combustible nuclear de Enusa Industrias Avanzadas en Juzbado. El fotógrafo ha de dejar registrado en el acceso principal todas las especificaciones técnicas de cada elemento de su equipo, hasta la marca y modelo de la tarjeta de memoria de la cámara.

Tras superar el primer arco de detección de metales, la mágica tarjeta de identificación nos desbloqueará todos los sólidos tornos giratorios. En algún lugar, un Gran Hermano nos observa desde alguna de las decenas de cámaras comprobando que todo va bien en el interior y en el exterior. Todo tiene que estar bajo control.

La única fabrica de combustible nuclear de España nunca duerme. 413 empleados —72 de ellos mujeres— trabajan en tres turnos que cubren las 24 horas para producir el combustible que alimenta a seis centrales nucleares españolas (Ascó I, Ascó II y Vandellós II, en Tarragona; Almaraz I y Almaraz II, en Cáceres, y Cofrentes en Valencia), todas a excepción de Trillo. La producción en el año 2021 ascendió a 320 t de uranio contenido en los elementos combustibles. El mercado nacional era el objetivo en la puesta en marcha de la fábrica en 1985, pero una década después la apertura a la exportación disparó las cifras. Actualmente la mayoría de la producción de Juzbado —el 55% el pasado año—sale fuera de nuestras fronteras: Enusa suministra a varios reactores de Electricité de France (EDF) en el país vecino, y también a Suecia, Bélgica (dos centrales) y Finlandia (1).

“Este es un mercado muy local: es muy difícil suministrar combustible a otros continentes, encarece muchísimo los costes de transporte”, explica Pablo Vega, director de la planta de Enusa en Juzbado, una de las cinco fábricas de combustible que hay en Europa.

De las minas de Kazajistán, Australia, Canadá, Niger y Namibia se extrae el uranio que será sometido por los suministradores a un proceso técnico de doble conversión. El objetivo es enriquecer su contenido en el isótopo 235, el único existente en la naturaleza con capacidad para provocar la reacción en cadena de fisión nuclear que las centrales convierten en energía.

Tras la recepción y extracción de sus contenedores en un área específica, los bidones de dióxido de uranio enviados desde los proveedores en EEUU y Reino Unido se depositan en el Almacén de Polvo. Cada unidad es sometida a exhaustivos controles de verificación y controles de seguridad que serán comunes en cada paso del proceso de fabricación.

“El uranio es un material pesado —explica Mario Portal, ingeniero de proceso del área Cerámica—. En su forma de polvo, tiene una densidad de aproximadamente un gramo por centímetro cúbico, más o menos como el agua. Tiene mucha esponjosidad, parecida a la harina. En el proceso le vamos aportando densidad. Al final, las pastillas tienen una densidad de 10,60 gramos por centímetro cúbico, mayor que el acero, que tiene 7,80”.

El polvo de uranio es sometido a un preprensado y una criba que le aporta una textura granulada y más fluidez. Seguidamente, es compactado a través de cilindros en una prensa rotatoria de doble acción que le dota de la geometría adecuada. Es la ‘pastilla en verde’.

Llega una de las etapas claves del proceso. Para conseguir los cilindros sólidos cerámicos, las pastillas en verde, escrupulosamente ordenadas en paneles de hileras con hasta ocho niveles denominados ‘botes’, son introducidas en un horno. El calor progresivo —hasta 1780 grados— que les aplica en una atmósfera reductora de hidrógeno nitrógeno “cuece” el producto, lo compacta y le aporta densidad. Es la sinterización: la temperatura ligeramente inferior a la de fusión cambia las propiedades atómicas de las pastillas, homogeneiza y endurece el producto.

Las pastillas de uranio son sometidas a nuevos controles de calidad, con mediciones de tamaño, densidad y composición mediante medidores láser, inspección visual automática y análisis de muestras en el laboratorio de control de calidad. Cada pastilla que se introducirá en los tubos del elemento combustible mide de 9 a 10 mm (varía en función del tipo de combustible), 8,8 mm de diámetro y pesa 6 gramos. “Se mide el diámetro automáticamente del 100 por cien de la producción”, puntualiza Mario Portal.

La alta tecnología propia que emplea Enusa se complementa, tanto en la etapa de rectificado como en el resto de los pasos, con inspecciones visuales de técnicos especializados. El material que no cumple los estándares técnicos se retira de la cadena, y, si es posible, se somete a un proceso de oxidación para aprovecharse volviendo al punto de inicio.

Mientras el área de Cerámica perfecciona las pastillas de combustible, la de Mecánica inspecciona los tubos con los que se construirán los elementos combustibles, fabricados en EEUU y Suecia con una aleación de circonio, material con una bajísima absorción. Unas máquinas automáticas e instrumentadas comienzan soldando el tapón inferior de cada tubo y tras una nueva inspección pasan al área Cerámica donde son cargados con las pastillas de uranio por un sistema de vibración. Cada barra contiene cerca de 310 pastillas de uranio enriquecido.

Tras una nueva verificación una a una de peso y contenido mediante la lectora del código de barras que las identifica, se les inserta un muelle para sujetar la carga y se suelda el tapón superior. Finalmente, la barra es presurizada con helio y soldada con un sistema de avanzada tecnología de visión artificial y control digital.

De regreso al área Mecánica, las barras ya cargadas serán sometidas a cinco inspecciones más: una radiografía digital e inspección por ultrasonidos de las soldaduras de sellado, pruebas de hermeticidad, una inspección con escáneres pasivos de las columnas de combustible y una verificación por corrientes inducidas, control dimensional y visual.

El montaje, inspección y embalaje de los elementos combustibles varía en función del reactor de destino: elementos combustibles PWR para reactores de agua a presión y elementos BWP para reactores de agua en ebullición. Las dimensiones también variarán ligeramente.

Es el momento de montar la estructura del elemento combustible: la torre de hasta 4 metros que en posición vertical se asemeja a las desaparecidas Torres Gemelas. El esqueleto de cada torre se ha ido montando de forma paralela al proceso cerámico. Cuenta con 24 tubos guía y uno de instrumentación. En los elementos PWR, un sistema automatizado de varillas atraviesa el esqueleto y engancha las barras. Cada barra de combustible es colocada por filas en su ubicación precisa, referida en su propio código grabado.

El enriquecimiento del uranio varía de una barra a otra, en función de la demanda del cliente. “Fabricamos combustible, digamos, ‘a la carta’”, dice José Ángel Herrero, ingeniero de Proceso del área Mecánica. “Si en los reactores españoles no hay mucha variedad, en los nórdicos, en cambio, un elemento combustible puede llevar hasta diez tipos de barras con distinto enriquecimiento, según quieran aplicar más o menos calor”.

Entre los avances tecnológicos desarrollados por Enusa para perfeccionar su producción, la última joya es el escáner pasivo de inspección de barras. “Es el equipo más importante y más nuevo de la fábrica”, destaca Adrián Ahufinger, ingeniero de Calidad. Con asombrosa precisión, el equipo detecta al paso de cada barra parámetros muy diferentes como su longitud y hermeticidad, posibles espacios entre pastillas, nivel de enriquecimiento de cada unidad, etc. Además, no precisa de la fuente radioactiva que se empleaba anteriormente y cuenta con muchos más sensores.

Una vez montadas las barras y colocados los cabezales, cada elemento combustible es izado con una grúa y llevado a la zona de inspección, donde es sometido a más procesos de escaneo, inspección visual, limpieza con agua ionizada antes de su embalaje para el transporte, primero por carretera a traves de vehículos de la empresa filial de Enusa ETSA y su posterior transporte por vía marítima al destino.

Seis laboratorios especializados se ocupan en Enusa de analizar desde la materia prima hasta cada uno de los materiales empleados en los procesos. “Nos ocupamos del control de calidad del producto que estamos fabricando”, explica Elena Cobas, jefa del Laboratorio Químico. Allí, entre otras muchas áreas de análisis, un espectrómetro de masas certifica el contenido isotópico de las pastillas de uranio que debe hacer rendir al reactor nuclear. “Esto no se encuentra en cualquier laboratorio”, apunta orgullosa.

Con un calendario consensuado en España para el cierre a medio plazo de las centrales nucleares en España, en Enusa son conscientes de que su futuro puede estar en el mercado exterior, marcado por la incertidumbre en el suministro energético y donde países como Francia están apostando por ampliar su programa nuclear.

“Somos una instalación pequeña en tamaño —apunta el director, Pablo Vega— y tratamos de competir siempre con calidad y fiabilidad. En los últimos 10 años hemos invertido 34 millones de euros en la planta de Juzbado y más de un tercio de la inversión se ha dirigido a la seguridad”.

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