En medio de la creciente demanda de electricidad de base con bajas emisiones de carbono, la energía nuclear se considera cada vez más una opción limpia y confiable; sin embargo, los procesos de aprobación regulatoria de varios años, la falta de capital y los constantes sobrecostos al construir nuevas plantas hicieron que las empresas de servicios públicos sean reacias a construir.
Para muchos en la industria de la energía nuclear, una forma de abordar estos problemas es hacerlas más pequeñas.
Los Reactores Modulares Pequeños (SMR, por sus siglas en inglés) son reactores nucleares ensamblados a partir de componentes pre-manufacturados, que generalmente tienen un tamaño de 300 megavatios o menos. Están diseñados para ser más económicos y flexibles que las plantas de energía nuclear a gran escala, con características de seguridad mejoradas, como la tecnología de apagado automático.
A diferencia de la mayoría de los reactores nucleares existentes, que están diseñados de manera única para cada sitio, los SMR ofrecen el potencial de acelerar las aprobaciones regulatorias y el tiempo de construcción, reduciendo significativamente los costos.
«Ofrecen mayor certeza regulatoria y la capacidad de atravesar ese proceso de manera mucho más rápida», dijo Todd Abrajano, CEO del Consejo de la Industria Nuclear de EE.UU., un grupo de defensa de la industria, a The Epoch Times.
«El hecho de que estos diseños puedan ser modulares», dijo Abrajano, «y que la mayor parte de la construcción se pueda hacer internamente, en una fábrica, y luego ensamblarse en el sitio, requiere mucho menos trabajo y un diseño mucho menos personalizado».
Según el Departamento de Energía de EE.UU. (DOE), debido al menor tamaño de los SMR, requieren menos capital para su construcción y pueden ubicarse en lugares que no son posibles para plantas nucleares más grandes.
«En consecuencia, el Departamento brindó un apoyo sustancial al desarrollo de SMR enfriados por agua ligera, que están bajo revisión de licencia por la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) y que probablemente se implementarán a finales de la década de 2020 a principios de la de 2030», afirmó la Oficina de Energía Nuclear del DOE.
Mientras Rusia y China tomaron la delantera como los únicos países que operan actualmente SMR, las naciones occidentales se apresuran para ponerse al día, visualizando nuevos y enormes mercados tanto para la producción de energía doméstica como para exportaciones.
Hoy en día, hay más de 80 diseños de SMR en desarrollo en 19 países, incluidos Estados Unidos, Reino Unido, Canadá, Japón y Corea del Sur, según la Agencia Internacional de Energía Atómica.
Un informe de Recursos Naturales de Canadá proyecta que el mercado global de SMR podría superar los 150 mil millones de dólares para 2040. Según Valuates, una empresa de análisis de mercado, el mercado global de SMR fue de 4.13 mil millones de dólares en 2023 y se proyecta que alcanzará los 10.23 mil millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual de aproximadamente el 14 por ciento.
En marzo de 2023, GE Hitachi Nuclear Energy (GEH) anunció que su modelo de SMR BWRX-300 «alcanzó un hito significativo de pre-licencia» hacia la aprobación regulatoria en Canadá, y que la implementación de este modelo se encuentra en diversas etapas de planificación o contratación en Estonia, Polonia, así como en Estados Unidos.
Las empresas privadas y el ejército quieren SMR
Si bien hasta ahora la generación de energía fue dominio hasta la fecha de las empresas eléctricas, los SMR también podrían enfrentar la demanda por parte de empresas privadas. Cada vez más, las empresas tecnológicas están firmando contratos para asegurar un suministro constante y confiable de electricidad, y a menudo están eligiendo la energía nuclear como esa fuente.
En septiembre, Microsoft firmó un acuerdo con Constellation Energy para reiniciar el reactor Unidad 1 en Three Mile Island, que cerró su reactor Unidad 2 tras un accidente operativo en 1979.
Este reactor proporcionará energía exclusivamente a Microsoft durante los próximos 20 años. Y mientras Three Mile Island utiliza reactores de tamaño estándar, otras empresas tecnológicas están buscando SMR para alimentar sus centros de datos, incluidas Amazon y Google.
Las empresas de petróleo y gas, las empresas de acero y las empresas químicas también son clientes potenciales. En marzo de 2023, Dow y X-energy firmaron un acuerdo de desarrollo conjunto para instalar un SMR en el sitio industrial de Seadrift en Texas.
Los SMR son la opción ideal para las empresas que desean una fuente de energía más pequeña y dedicada en el lugar, en vez de depender de la red eléctrica. Sin embargo, estas empresas suelen carecer de la experiencia para operar plantas, además no desean asumir la responsabilidad de la gestión de residuos o la que conlleva ser propietarias de un reactor nuclear.
«Lo que escucho de manera constante de los usuarios finales en aplicaciones industriales es que no quieren ser propietarios ni gestionar una planta nuclear», dijo Abrajano. «Por lo tanto, será necesario contar con una empresa de servicios públicos que se encargue de operar estas plantas. Otra opción es que están surgiendo varias empresas de desarrollo que se especializan en encontrar lugares y clientes. Estas empresas podrían ser propietarias y operar los reactores, estableciendo acuerdos de compra de energía a largo plazo, o buscar otra forma de poner en marcha estas instalaciones a través de una empresa de servicios públicos».
El ejército es otro mercado para los SMR.
Una hoja informativa de la Casa Blanca emitida el 29 de mayo afirmó: «Los reactores nucleares modulares pequeños y los microreactores pueden proporcionar a las instalaciones de defensa energía resiliente durante varios años en medio de la amenaza de ataques físicos o cibernéticos, clima extremo, amenazas biológicas pandémicas y otros desafíos emergentes que pueden interrumpir las redes energéticas comerciales».
Mientras que los SMR pueden utilizarse para proporcionar energía ininterrumpida a grandes bases militares, los microreactores pueden alimentar bases operativas avanzadas. Los microreactores se utilizan actualmente en submarinos y portaaviones, y pueden ser transportados en un camión de 18 ruedas.
«Cuando piensas en el tamaño de un reactor nuclear, la mayoría de la gente no imagina, mientras conduce por la carretera, que podría estar pasando junto a un reactor que posiblemente esté en funcionamiento, pero ciertamente ese es el caso», dijo Abrajano.
La portabilidad de los SMR y los microreactores significa que podrían ser transportados a sitios de desastres naturales que perdieron la energía eléctrica. Mientras se restablece la red, los reactores más pequeños pueden alimentar instalaciones esenciales como hospitales y supermercados.
En cuanto a las aprobaciones regulatorias, la industria de la energía nuclear anticipa un proceso más rápido debido a un nuevo consenso bipartidista, en el que la izquierda considera la energía nuclear como una fuente de energía baja en carbono y los conservadores la ven como un medio para proporcionar energía de base continua para satisfacer la creciente demanda de electricidad.
Tanto las administraciones de Biden como de Trump apoyan la energía nuclear, y el Congreso también demostró recientemente su respaldo a la industria.
Agilizando el Proceso de Aprobación
En julio, se promulgó la ley Accelerating Deployment of Versatile, Advanced Nuclear for Clean Energy (ADVANCE), diseñada para agilizar el proceso de aprobación en la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) para nuevas plantas nucleares. Dos problemas que afectan a la industria de la energía nuclear son el proceso de varios años para obtener aprobaciones regulatorias y la construcción que crónicamente excede el presupuesto y los plazos una vez que se obtienen las aprobaciones.
Entre los pocos reactores nucleares recientes construidos en Estados Unidos, las Unidades 3 y 4 de la Planta Vogtle en Georgia comenzaron operaciones comerciales en julio de 2023 y abril de 2024, respectivamente. Estos reactores, diseñados por Westinghouse, fueron construidos con módulos fabricados fuera del sitio y luego ensamblados en el lugar, pero se completaron siete años después de lo programado y superaron el presupuesto en 17 mil millones de dólares.
Junto con las Unidades 1 y 2, conforman la planta de energía nuclear más grande en funcionamiento en América y proporcionan una fuente de energía altamente densa, confiable y libre de carbono. En comparación, un parque eólico que pudiera producir la misma cantidad de energía que la Planta Vogtle cubriría un área de más de 1000 millas cuadradas, con un factor de capacidad —la cantidad de electricidad que realmente produce como fracción de su capacidad instalada— de aproximadamente un tercio del de una planta nuclear, debido a su dependencia del clima.
Según Abrajano, el tiempo promedio para que la NRC apruebe nuevas plantas nucleares fue de aproximadamente cinco años, pero estima que, con la aprobación de la ley ADVANCE, las aprobaciones regulatorias podrían completarse en un plazo de 18 a 24 meses. Los nuevos diseños modulares ya están recibiendo las respectivas aprobaciones de forma acelerada..
En diciembre de 2023, una planta modular construida por Kairos Power en Oak Ridge, Tennessee, recibió la aprobación regulatoria en poco más de dos años. Esta planta, llamada Hermes, es un reactor de baja potencia que utiliza un diseño de lecho de combustible TRISO con un refrigerante de sal fundida; se espera que esté lista para operar en 2027.
A medida que la industria de la energía nuclear se prepara para llevar esta nueva tecnología al mercado a gran escala, también evalúa si aún cuenta con la infraestructura física y el talento humano que necesita, especialmente dado que Estados Unidos construyó pocas plantas nucleares en los últimos 50 años. A pesar de las ambiciones iniciales en la década de 1970 de construir hasta mil plantas nucleares en todo Estados Unidos, actualmente solo hay 54 plantas, que contienen 94 reactores nucleares, con una edad promedio de 42 años.
Por el contrario, China avanzó de manera agresiva en la expansión de su flota nuclear.
En la última década, China añadió más de 34 gigavatios de capacidad nuclear. Actualmente tiene 55 reactores en funcionamiento, con 23 reactores adicionales en construcción, según un informe de la Administración de Información Energética de EE.UU. (EIA).
«Estados Unidos posee la mayor flota nuclear, con 94 reactores, pero le tomó casi 40 años agregar la misma capacidad de energía nuclear que China añadió en 10 años», afirma el informe.
¿Tiene EE.UU. los recursos para fabricar?
Los expertos de la industria en EE.UU. dicen que, con esa considerable capacidad de fabricación, incluidos componentes clave de infraestructura energética como transformadores, que en su mayoría existen fuera de Estados Unidos, la industria nuclear actualmente carece de los recursos que necesita para producir a gran escala. De los 10 principales fabricantes de transformadores, General Electric es el único que tiene sede en Estados Unidos.
«Todavía tenemos una significativa producción en lo que respecta al trabajo realizado en SpaceX, y diría que aún producimos mucho en términos de fabricación de motores», dijo Juliann Edwards, directora de desarrollo de The Nuclear Company, a The Epoch Times. «Y se observa un aumento en los fondos de subvención provenientes del Departamento de Energía para ayudar a las universidades a medida que invierten más en ingeniería nuclear y las áreas funcionales de ingeniería circundantes, como materiales y química, también mecánica».
The Nuclear Company planea construir plantas nucleares de acuerdo con un «modelo a escala de flota que combina el uso de tecnología probada y autorizada con un enfoque de diseño, donde se construyan muchas de una vez», afirmó un comunicado de prensa de la empresa.
Según los rankings universitarios de U.S. News 2024, las mejores escuelas para ingeniería nuclear son la Universidad de Michigan, el Instituto Tecnológico de Massachusetts, la Universidad Estatal de Carolina del Norte, la Universidad de California, la Universidad de Wisconsin, Texas A&M, la Universidad de Illinois, la Universidad de Tennessee y el Instituto de Tecnología de Georgia.
Para los estudiantes más jóvenes, la Sociedad Nuclear Americana estableció varios programas K–12 para educar a los estudiantes de primaria y a los docentes sobre las oportunidades en el campo de la energía nuclear. Esto incluye un programa curricular de ciencias llamado «Navegando en lo Nuclear» y un programa de «Embajadores Nucleares» para llevar a profesionales del sector nuclear a las escuelas para debates en el aula.
«Tenemos una base, pero estamos atrasados en este momento y debemos recuperar muchas de las capacidades que perdimos», dijo Edwards.
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