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Los reactores pequeños podrían poner en marcha el sector nuclear estancado
ariel davis
La industria de la energía nuclear ve una gran promesa en volverse pequeña.
A principios de este año, NuScale Energy dio un paso crucial en su esfuerzo prolongado para construir 12 reactores nucleares reducidos en una parcela vacía en el Laboratorio Nacional de Idaho, un campus de investigación en expansión en las afueras de Idaho Falls (ver Shrinking Nuclear). La Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. acordado para comenzar el proceso formal de revisión de los diseños de la compañía para la planta de 600 megavatios, que podría alimentar una ciudad del tamaño de Boise dos veces.
Eso le da a NuScale, con sede en Portland, Oregón, información privilegiada sobre la construcción de los primeros reactores comerciales de este tipo del país. Conocidos como pequeños reactores modulares, o SMR, también representan el primer diseño de reactor sustancialmente nuevo de cualquier tipo en alcanzar este hito de la NRC en décadas.
Pero muchos más proyectos de SMR están por llegar o en marcha. Hay alrededor de 50 diseños o conceptos en diversas etapas de desarrollo o planificación en todo el mundo, según la Agencia Internacional de Energía Atómica . Cuatro ya están en construcción avanzada en Argentina, Rusia y China.
Si los primeros proyectos se construyen y tienen éxito, estos reactores nucleares más pequeños y potencialmente más seguros plantean la posibilidad real de miniplantas producidas en masa que pueden reducir significativamente los costos y riesgos iniciales de la industria. Eso, a su vez, podría hacer que sea mucho más fácil agregar una fuente de energía libre de carbono que muchos expertos creen que será fundamental para reducir el riesgo del cambio climático.
Por otro lado, no sabremos qué tan económicamente pueden operar realmente las plantas hasta que estén en funcionamiento. Y un cambio hacia reactores nucleares más pequeños pero más numerosos podría generar nuevos tipos de peligros de proliferación, advierten algunos observadores.
La gran promesa de los SMR comerciales es que serían lo suficientemente compactos para prefabricarlos en fábricas y enviarlos a su destino, donde podrían apilarse para producir cualquier nivel de generación de energía que se necesite. Con el tiempo, la tecnología podría introducir nuevos niveles de previsibilidad, confiabilidad y economías de escala en una industria que se ha convertido en sinónimo de sobrecostos de miles de millones de dólares y años de retrasos. También abre la posibilidad de que la energía nuclear pueda servir a mercados más pequeños, e incluso a aplicaciones militares o industriales, donde un reactor a gran escala no tendría sentido económico.
La ventaja más inmediata, sin embargo, es que pueden ser lo suficientemente baratos como para construirlos. Recaudar el capital inicial masivo para construir nuevos reactores a gran escala se ha vuelto cada vez más difícil en los Estados Unidos, particularmente después de que los presupuestos inflados para dos plantas en Georgia y Carolina del Sur terminaron inclinando a Westinghouse Electric. en bancarrota , casi llevándose consigo a su empresa matriz (ver Meltdown of Toshiba’s Nuclear Business Dooms New Construction in the U.S.).
Los pequeños reactores modulares como el módulo de 50 megavatios de NuScale prometen ser muchísimo más baratos. Incluso la configuración de 12 módulos a gran escala de la compañía costaría alrededor de $ 3 mil millones, estima la compañía. En contraste, la planta Vogtle de Westinghouse en Georgia, que incluye dos reactores de 1,200 megavatios, inicialmente estaba programada para costar $ 14 mil millones, y aumentó a más de $ 20 mil millones.
La planta de energía inaugural de NuScale sería propiedad por Utah Associated Municipal Power Systems y operado por Energy Northwest. Si todo va bien, comenzará a generar electricidad en 2026. Eso, por supuesto, todavía está a casi una década de distancia. Pero la esperanza es que una vez que la NRC apruebe los diseños de los reactores, y la compañía establezca su cadena de suministro y el proceso de fabricación de terceros, será más rápido y más fácil alinear clientes e implementar reactores. Sin embargo, cualquier sitio de proyecto determinado aún tendrá que pasar por permisos regulatorios adicionales.
Cada uno de los módulos de energía de NuScale tendría 74 pies de alto y 15 pies de ancho, y podrían dividirse en tres componentes diseñados para ser enviados por barcaza, camión o tren. Son versiones reducidas y optimizadas de los reactores de agua ligera presurizados tradicionales, pero con características de seguridad novedosas. Entre otras cosas, el reactor se colocaría bajo tierra en una piscina de agua, que también serviría como refrigerante. Eso eliminaría la necesidad de tanques, bombas y tuberías adicionales. También permitiría que un sistema de seguridad pasivo apague el reactor automáticamente y lo enfríe sin intervención humana, incluso en el caso de una pérdida de energía sostenida como la provocada por un tsunami en Fukushima, Japón.
El caso de seguridad es insuperable, dice Tom Mundy, director comercial de NuScale.
A número de otras empresas e instituciones de investigación están buscando las llamadas tecnologías SMR de cuarta generación, que incluyen sales fundidas y gas a alta temperatura. Pero, en general, se enfrentan a desafíos técnicos más difíciles, así como a los normativos, y pueden tardar más en desarrollarse.
El principal patrocinador financiero de NuScale es la gran empresa de ingeniería Fluor, que adquirió una participación mayoritaria en la empresa en 2011. En 2013, el Departamento de Energía de EE. UU. otorgó a la empresa 217 millones de dólares en el marco del Programa de asistencia técnica para la concesión de licencias SMR. Pero la propuesta de presupuesto de la administración Trump incluye recortes drásticos a los programas nucleares del DOE, lo que podría poner en peligro la capacidad de la compañía para asegurar los $47 millones restantes de esa subvención.
Mundy es optimista de que prevalecerá el apoyo bipartidista. De hecho, varios legisladores republicanos instó El presidente Trump en una carta en mayo para apoyar el desarrollo de SMR, enfatizando la competencia inminente de China y Rusia.
A pesar de la promesa de los SMR, la tecnología no es una apuesta segura. En particular, incluso si los desembolsos de capital son considerablemente más bajos, eso no significa necesariamente que generará costos de electricidad competitivos, particularmente frente al gas natural de bajo costo.
Según los informes, algunos jugadores ya se han retirado de los SMR, incluidos Westinghouse y Babcock & Wilcox, al menos en parte debido a la competencia de fuentes de energía más baratas.
El costo por megavatio-hora no necesariamente se reduce solo porque está construyendo una planta más pequeña, dice Ryan Fitzpatrick, subdirector del programa de energía limpia en el grupo de expertos Third Way. Tiene que haber ahorros de costes derivados de otros procesos.
Estos podrían incluir cosas como tiempos de construcción más cortos y nuevas características de diseño que reducen los gastos regulatorios. Pero la clave para reducir los costos sería establecer fábricas para producir muchos reactores, dice Neil Todreas, profesor de ciencia e ingeniería nucleares en el MIT.
Eso, sin embargo, puede presentar un desafío como el del huevo y la gallina: asegurar el financiamiento para construir las plantas probablemente requerirá muchos pedidos, pero sería difícil para una empresa obtener esos pedidos antes de poder producir reactores de manera confiable y económica. .
Además, la Unión de Científicos Preocupados ha planteado preguntas separadas sobre qué tan seguras y seguras serán realmente las plantas. Entre otros temas, el grupo señalado que una red ampliamente distribuida de reactores más pequeños pero más numerosos podría dificultar la protección del material nuclear que, entre otros peligros, puede usarse para fabricar bombas sucias.
Al final, los SMR pueden o no terminar siendo la forma ideal o más económica de agregar una generación nuclear significativa a la red. Pero en una nación donde se ha vuelto casi imposible construir nuevas plantas nucleares, podría ser simplemente la tecnología necesaria para que la industria vuelva a avanzar, dice Todreas.
No estoy seguro de que haya una marcha hacia los pequeños reactores modulares en los EE. UU. durante décadas, o que reemplacen por completo a las grandes centrales eléctricas, dice. Pero ciertamente, a corto plazo, son muy importantes para la salud de la energía nuclear en los EE. UU.