La energía nuclear podría desempeñar un papel importante en la descarbonización del sector energético, pero los reactores son sencillamente demasiado caros y complicados para ponerlos en marcha rápidamente. Un nuevo reactor más pequeño podría cambiar esta situación tras recibir la semana pasada la certificación de la Comisión Reguladora Nuclear.

Mientras los países de todo el mundo se apresuran a sustituir las centrales eléctricas de combustibles fósiles, el debate en torno a sinuclear power debería desempeñar un papel se ha calentado. Aunque la tecnología puede proporcionar grandes y fiables cantidades de electricidad libre de carbono, los problemas de coste y seguridad han frenado su despliegue como solución a la crisis climática.

Sin embargo, en los últimos años ha surgido una serie de nuevas empresas que prometen eludir muchos de estos problemas reduciendo el tamaño de los reactores. Los llamados pequeños reactores modulares (SMR) están diseñados para ser lo suficientemente pequeños como para construirse en una fábrica antes de ser enviados a donde se necesiten, lo que debería reducir significativamente los costes. También están diseñados para ser mucho más seguros que los reactores existentes.

Un reactor diseñado por la empresa energética de Oregón Energía de NuScale se ha convertido en el primer diseño de reactor modular pequeño aprobado para su uso en EE.UU. por la Comisión Reguladora Nuclear (NRC), allanando el camino para nuevas plantas que utilicen el reactor. La medida no fue exactamente una sorpresa, porque el diseño lo pasó ón final de seguridad en 2020, pero es un paso crucial para el despliegue real de la tecnología sobre el terreno.

Mientras que algunos SMR en desarrollo se basan en nuevos y exóticos diseños que utilizan sales de uranio o torio fundidas como combustible, el reactor de NuScale, que ha sido bautizado como VOYGR, no difiere en exceso de los tradicionales a escala real. Es basado en un diseño desarrollado en la Universidad Estatal de Oregón a principios de la década de 2000 llamado «Reactor de agua ligera de múltiples aplicaciones».

El diseño consiste en una vasija de contención cilíndrica de 76 pies de altura y 15 pies de ancho que alberga el reactor. El agua pasa por encima de una serie de barras de combustible de uranio que generan calor mediante reacciones de fisión. El agua calentada asciende hacia los generadores de vapor, que utilizan el calor del agua para producir vapor sobrecalentado. Éste se utiliza para accionar una turbina que genera electricidad.

Cada módulo está diseñado para generar 50 megavatios de energía, pero la empresa tiene previsto combinar hasta 12 SMR para conseguir una producción similar a la de las centrales nucleares convencionales. Los SMRs cuentan con novedosas características de seguridad diseñadas para evitar el tipo de catástrofes que han endurecido la opinión pública contra la energía nuclear.

Para empezar, las barras de control que se utilizan para detener la reacción de fisión encajando las barras de combustible se mantienen por encima del núcleo del reactor mediante un motor eléctrico. Esto significa que, en caso de apagón, caerán automáticamente en su posición por la fuerza de la gravedad. Además, todo el reactor está bañado en una piscina de agua, que puede extraer el exceso de calor en caso de emergencia. Además, al utilizar menores cantidades de combustible, la cantidad total de calor producida se reduce considerablemente.

La esperanza es que estas características de seguridad adicionales -combinadas con la reducción de costes debido a la capacidad de fabricar en masa estos reactores en una fábrica en lugar de in situ- podrían conducir a un renacimiento de la energía nuclear. NuScale está trabajando en varios proyectos en Estados Unidos, entre ellos uno en Idaho que está previsto que se complete en 2029.

Sin embargo, se han planteado dudas sobre si los SMR estarán realmente a la altura de su fama de alternativa más barata y segura a las centrales nucleares tradicionales. Un estudio publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias en mayo, descubrió que, contrariamente a lo que afirman los fabricantes de SMR, es probable que estos reactores más pequeños produzcan más residuos radiactivos que las plantas convencionales.

En un artículo en Contragolpe , El experto en energía nuclear M.V. Ramana también señala que el coste de las energías renovables como eólica y solar ya es inferior a la de la energía nuclear, y sigue bajando rápidamente. En cambio, la energía nuclear se ha encarecido con los años.

Los SMR podrían costar más que las centrales nucleares más grandes, añade, porque no tienen la misma economía de escala. En teoría, esto podría compensarse con la fabricación en masa, pero sólo si las empresas reciben pedidos por centenares. Es revelador que algunas empresas de servicios públicos hayan ya se ha echado atrás del primer proyecto de NuScale por cuestiones de costes.

Y lo que es aún más importante, señala Ramana, es poco probable que los SMR estén listos a tiempo para contribuir a la lucha contra el cambio climático. Se espera que los proyectos no entren en funcionamiento hasta el final de la década, momento en el que, según el IPCC, ya debemos haber reducido drásticamente las emisiones.

Sin embargo, la tecnología tiene algunos poderosos impulsores, entre ellos el presidente Joe Biden, que recientemente promocionado La «innovadora tecnología estadounidense» de NuScale, al tiempo que anunciaba una subvención para una planta de RME que la empresa construirá en Rumanía. El gigante de la ingeniería Rolls-Royce también ha anunciado recientemente anunció una lista de candidatos para la ubicación de su futura fábrica de SMR, que servirá para construir 16 SMR para el gobierno del Reino Unido de aquí a 2050.

Whether SMRs can deliver on their promise remains to be seen, but given the scope of the climate challenge facing us, exploring all available options seems wise.

Crédito de la imagen: UAMPS . Una representación de cómo podría ser la primera planta que utilice el diseño SMR de NuScale.