La energía nuclear vive un renacimiento, pero persisten las preocupaciones sobre la seguridad y los costes.
Las tecnologías nucleares avanzadas pueden ayudar a abordar estas preocupaciones, aunque algunas aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo.
Ampliar las soluciones energéticas avanzadas podría apoyar la transición energética.
El papel de la energía nuclear para lograr un futuro con cero emisiones netas, junto con otras fuentes de energía limpia, ha sido motivo de controversia. Se prevé que la demanda de energía aumente, en particular la demanda de electricidad limpia disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana. En este contexto, la energía nuclear vive un renacimiento, ya que países e industrias reconocen que las fuentes renovables por sí solas no podrán satisfacer esta demanda.
Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), la energía nuclear produce alrededor del 10 % de la electricidad mundial. Genera más electricidad sin emisiones de carbono que la eólica y la solar juntas. Sin embargo, algunas personas siguen preocupadas por la seguridad y los costes. Otro gran desafío de la energía nuclear es gestionar sus residuos. El combustible gastado es radiactivo durante miles de años, pero puede almacenarse de forma segura en contenedores bajo tierra o en la superficie.
Distintos tipos de tecnologías nucleares avanzadas
Las tecnologías nucleares avanzadas abarcan desde la fusión y los reactores modulares pequeños (SMR, por sus siglas en inglés) hasta los combustibles nucleares y la gestión de residuos, y pueden ayudar a abordar algunas de las preocupaciones sobre la seguridad y los costes. Aunque a menudo se califica la fusión nuclear como el santo grial de la energía, también se encuentra en las primeras etapas de desarrollo. En cambio, los SMR avanzan rápidamente hacia su implantación comercial. Otras áreas en las que la innovación progresa con rapidez son el combustible nuclear y la gestión de residuos: el combustible avanzado permite que las centrales existentes y las nuevas generen más electricidad sin emisiones de carbono, al tiempo que aumentan la seguridad; los nuevos métodos de gestión de residuos pueden reducir su volumen y reutilizar parte de lo que queda.
El fuerte aumento de la demanda de electricidad por parte de la IA y de otras aplicaciones que requieren fuentes de energía sin emisiones de carbono disponibles las 24 horas del día, los 7 días de la semana, está elevando considerablemente el interés por la energía nuclear.
Seth Grae, director ejecutivo de Lightbridge Corporation
Dadas las diferencias en la madurez y el grado de desarrollo de estas tecnologías, veamos en qué punto se encuentra cada una y cuáles son sus perspectivas.
Fusión nuclear
La fusión nuclear despierta gran interés público por su enorme potencial. Imita el proceso que alimenta al Sol y genera enormes cantidades de energía sin emisiones de carbono ni residuos radiactivos de larga duración. Según la Asociación Nuclear Mundial, la fusión ofrece una fuente de energía casi inagotable y con emisiones prácticamente nulas.
A diferencia de la energía nuclear tradicional (fisión), que divide átomos, la fusión une átomos pequeños para formar otros más pesados. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno se combinan para formar helio y liberan mucha más energía que la fisión.
Lograremos las condiciones para obtener energía neta mucho antes de que termine esta década y energía neta comercial a principios de la década de 2030.
Jonathan Toretta, director de ingresos de TAE Technologies
Sin embargo, actualmente el principal obstáculo consiste en lograr que la fusión produzca más energía de la que consume. Según el Departamento de Energía de Estados Unidos, es difícil mantener las reacciones de fusión debido a las temperaturas y presiones extremas necesarias para fusionar átomos. Muchos expertos creen que aún faltan dos o tres décadas para que la fusión sea comercialmente viable, aunque algunas empresas emergentes aspiran a tener centrales en funcionamiento en la década de 2030. La IA ayuda a los investigadores a acelerar los avances en fusión mediante la modelización y el análisis de sistemas complejos.
Reactores modulares pequeños
Los reactores modulares pequeños (SMR) son otra área prometedora de la energía nuclear avanzada. Utilizan tecnología de fisión, por lo que no son tan innovadores como la fusión, pero están más cerca de convertirse en realidad. Muchos expertos e inversores prevén que los SMR estarán operativos para 2030.
El Organismo Internacional de Energía Atómica afirma que se están desarrollando más de 80 diseños de SMR en todo el mundo, destinados a generar electricidad y calor, desalinizar agua y producir vapor industrial.
Los reactores modulares pequeños harán que la energía descentralizada, de base y con bajas emisiones de carbono sea una posibilidad real.
Stefano Buono, director ejecutivo de newcleo
Los SMR que emplean métodos de construcción modular prometen ser más pequeños, sencillos y rápidos de construir que las centrales convencionales a gran escala. También ofrecen importantes ventajas gracias a sus mejores características de seguridad pasiva. Además, los reactores de neutrones rápidos pueden utilizar combustible gastado de las centrales eléctricas existentes y ofrecer una solución sostenible al problema de los residuos.
Los SMR también podrían ayudar a descarbonizar la industria pesada, ya que pueden ubicarse muy cerca de los puntos de demanda. Por ello, pueden instalarse en zonas remotas sin infraestructura de red eléctrica.
Residuos
Las nuevas tecnologías también pueden ayudar a abordar el problema de los residuos nucleares. La cantidad de residuos es relativamente pequeña porque el combustible nuclear tiene una densidad energética muy alta y se necesita muy poco para producir enormes cantidades de electricidad. En promedio, los residuos de un reactor que abastece las necesidades eléctricas de una persona durante un año tendrían aproximadamente el tamaño de un ladrillo. Solo 5 gramos serían residuos de alta actividad, un peso similar al de una hoja de papel. Pero, pese a su reducido volumen, los residuos siguen siendo una preocupación importante para la población, ya que pueden tardar miles de años en desintegrarse.
Empresas emergentes innovadoras están desarrollando métodos para reducir el volumen y la toxicidad de los residuos nucleares. Algunas afirman que pueden reducir el tiempo de desintegración de los residuos de medio millón de años a menos de 500 años.
¿Cómo pueden estas tecnologías impulsar la transición energética?
Los inversores están destinando grandes sumas a estas tecnologías nucleares avanzadas, que progresan con rapidez. Sin embargo, para llevarlas al mercado harán falta nuevas políticas y normativas, y la industria nuclear debe ganarse la confianza pública abordando las preocupaciones sobre los costes, la seguridad y los residuos.
El Foro Económico Mundial se ha asociado con partes interesadas de todo el ecosistema nuclear, entre ellas desarrolladores de tecnología, instituciones financieras, empresas de servicios públicos, grandes consumidores de energía y organizaciones gubernamentales, y pronto publicará un Marco para acelerar el despliegue de la energía nuclear avanzada y los reactores modulares pequeños. El marco pretende servir como herramienta de coordinación para que los líderes de todo el ecosistema nuclear acuerden medidas y estrategias con las que acelerar el despliegue de la energía nuclear avanzada y los SMR en nueve áreas prioritarias.
¿Cómo facilita el Foro Económico Mundial la transición hacia la energía limpia?
El Centro de Energía y Materiales conecta a líderes para comprender las complejas transiciones que están transformando los sistemas energéticos, de materiales e industriales. Ofrece una plataforma para explorar cómo se entrecruzan la seguridad, la asequibilidad y la sostenibilidad energéticas.
Mediante la colaboración entre cadenas de valor y regiones, el Centro facilita vías compartidas que ayudan a sus socios a coordinarse en torno a soluciones prácticas para una transición segura, con bajas emisiones de carbono y equitativa.
Al mismo tiempo, el Foro también trabaja para promover un enfoque más integrado de las soluciones energéticas, que incluya la energía nuclear avanzada, los combustibles limpios, el hidrógeno y la eliminación de carbono. Ninguna tecnología por sí sola resolverá la crisis energética: hará falta una combinación de soluciones. Las distintas regiones, industrias y empresas tendrán sus propias estrategias, pero deberán trabajar juntas.
Plataformas como la comunidad de Soluciones Energéticas Avanzadas del Foro pueden ayudar a agilizar esta cooperación y acelerar de décadas a años el despliegue de nuevas tecnologías, como los combustibles limpios y el hidrógeno, la energía nuclear avanzada, el almacenamiento y la eliminación de carbono.
La comunidad reúne a líderes del sector que impulsan segmentos de vanguardia del sistema energético para definir la visión y el discurso de la industria de soluciones energéticas avanzadas, apoyar las alianzas entre innovadores, grandes empresas energéticas, usuarios de energía e inversores, y aportar información para la formulación de políticas. Ayuda a aumentar la confianza pública en las soluciones energéticas avanzadas, la madurez tecnológica, la demanda y los casos de negocio, al tiempo que facilita la colaboración y aporta información para las políticas.
