La energía nuclear vuelve a ganar aceptación mientras las economías buscan descarbonizarse y reforzar su independencia energética.
Los pequeños reactores modulares (SMR) se perfilan como una opción, en lugar de tener que construir centrales nucleares tradicionales de gran escala.
Los SMR son más sencillos, seguros y baratos que los reactores convencionales, y producen menos residuos.
La energía nuclear tiene un problema de imagen, pero todo apunta a que esta opción energética se renovará, al reavivarse el interés por esta fuente de energía sin emisiones.
Aunque los reactores nucleares no suelen fallar, los graves accidentes nucleares de Three Mile Island, en Estados Unidos, Chernóbil, en Ucrania, y la fusión del núcleo de Fukushima, en Japón, demuestran cuán graves pueden ser las consecuencias cuando eso ocurre.
El sentimiento antinuclear contribuyó al declive de la energía nuclear. La energía nuclear representaba el 17 % de la producción mundial de energía en 1996, pero esta proporción ha caído ahora hasta alrededor del 10 %.
Se han cerrado muchos reactores antiguos —incluidos 12 en Estados Unidos— y se han eliminado progresivamente los programas nucleares en países como Japón y Alemania.
La combinación de nuevas tecnologías nucleares, la búsqueda de la descarbonización y el creciente deseo de independencia energética tras la invasión rusa de Ucrania ha revertido la suerte de la energía nuclear.
Más de 50 reactores nucleares están en construcción en todo el mundo, casi la mitad de ellos en China y la India. Y países como Japón han dado marcha atrás en los planes de eliminar progresivamente la energía nuclear, han vuelto a poner en marcha nueve reactores y tienen previsto reactivar otros 30 para 2030.
La UE ha incluido la energía nuclear en su lista de inversiones sostenibles dentro de la llamada Taxonomía Verde, lo que la convierte en una opción más atractiva.
Estos son algunos aspectos esenciales que conviene conocer sobre el papel de la energía nuclear en la combinación energética mundial.
¿Qué es la energía nuclear?
Las centrales nucleares tradicionales utilizan el calor de una reacción de fisión nuclear para generar vapor, que hace girar una gran turbina y produce electricidad. La fisión divide los átomos de uranio en átomos más pequeños dentro del reactor nuclear.
Los gránulos de combustible de uranio se agrupan en barras verticales que se introducen en el reactor. Cada gránulo tiene aproximadamente el tamaño de la goma de borrar de un lápiz, pero puede proporcionar hasta cinco años de calor y generación de electricidad.
Las centrales de fisión producen alrededor del 10 % de la electricidad mundial con aproximadamente 440 reactores.
El segundo tipo de energía nuclear es la fusión, que todavía está en fase de desarrollo. Consiste en calentar hidrógeno para formar plasma. Luego, un potente campo magnético lo confina dentro del reactor para permitir las reacciones de fusión, siguiendo esencialmente el mismo principio que alimenta al Sol.
En Francia se está construyendo una gigantesca máquina de fusión llamada ITER, cuyo inicio de operaciones está previsto para 2025. Se utilizará para realizar pruebas durante 20 años con el fin de hacer realidad la producción de energía mediante fusión nuclear. Si tiene éxito, podría proporcionar un suministro casi ilimitado de energía limpia y segura.
¿Por qué está creciendo la energía nuclear?
La energía nuclear está resurgiendo por varias razones.
En primer lugar, es una fuente de energía sin emisiones que puede contribuir a la transición hacia formas más limpias de producir energía, entre ellas la eólica y la solar.
Sin embargo, mientras que estas energías renovables solo pueden generar energía cuando sopla el viento o brilla el sol, la energía nuclear y otros combustibles, como el hidrógeno limpio, pueden proporcionar un suministro de respaldo fiable para superar estos problemas de intermitencia.
Los compromisos políticos mundiales y los objetivos climáticos hacen más atractiva la energía nuclear como fuente de combustible limpio. Países como Estados Unidos y Japón y el Reino Unido han renovado cada uno su compromiso con la energía nuclear.
En segundo lugar, muchos países buscan una mayor independencia energética tras la alteración de los mercados energéticos mundiales causada por la invasión rusa de Ucrania. La energía nuclear ofrece una fuente estable de energía que no depende de combustibles fósiles importados.
En tercer lugar, se están desarrollando nuevas tecnologías para producir reactores más pequeños, más seguros, más baratos de operar y más fáciles de construir.
¿Es segura la energía nuclear?
Como ya se ha mencionado, en antiguas centrales nucleares tradicionales se han producido varios desastres importantes. Además, décadas de energía nuclear han generado el problema de qué hacer con todas esas barras de combustible nuclear radiactivo gastado.
Sin embargo, la tecnología de la energía nuclear ha avanzado desde aquellos incidentes. Se está desarrollando una nueva generación de pequeños reactores modulares (SMR). Son más seguros y están menos expuestos a peligros como los terremotos y las fusiones del núcleo que los reactores tradicionales de gran escala.
Al igual que las demás centrales nucleares, no emiten gases de efecto invernadero, por lo que contribuyen a los esfuerzos mundiales para alcanzar las emisiones netas cero.
Es importante señalar que los SMR también pueden apagarse y reiniciarse de forma segura, a diferencia de las centrales convencionales.
¿Qué son los pequeños reactores modulares y qué tienen de especial?
Los SMR tienen aproximadamente un tercio de la capacidad de generación de los reactores nucleares tradicionales de gran escala, y pueden producir una gran cantidad de electricidad con bajas emisiones de carbono, según el Organismo Internacional de Energía Atómica.
Además de costar menos y construirse más rápido que los reactores convencionales de gran escala, también generan menos residuos tóxicos.
Los microrreactores son aún más pequeños que los pequeños reactores modulares y tienen una capacidad de generación eléctrica unas 30 veces menor.
Una combinación de inversión pública y privada respalda el desarrollo de distintos sistemas de SMR. TerraPower, de Bill Gates, está instalando su primer pequeño reactor modular en una localidad del estado estadounidense de Wyoming con vínculos históricos con la minería del carbón.
Otra empresa, NuScale, está desarrollando una serie de reactores de nueva generación en el Laboratorio Nacional de Idaho, tras crear el primer diseño comercial de pequeño reactor modular que ha recibido la aprobación oficial de Estados Unidos.
Los pequeños reactores modulares requieren menos combustible que los reactores antiguos; la mayoría solo necesitan recargarse cada 3-7 años. Algunos SMR están diseñados incluso para funcionar hasta 30 años antes de necesitar una recarga de combustible.
¿Qué ocurre con los residuos nucleares?
Los residuos tóxicos de la generación de energía nuclear pueden seguir siendo radiactivos hasta 300.000 años, lo que plantea la cuestión de cómo almacenarlos de forma permanente, segura y protegida.
Según The Financial Times, unas 250.000 toneladas de barras de combustible gastado están repartidas en 14 países, almacenadas en su mayoría en piscinas de refrigeración de instalaciones nucleares fuera de servicio.
Algunos residuos, como el uranio y el plutonio, pueden reciclarse para fabricar nuevo combustible nuclear, pero el proceso genera residuos adicionales y este tipo de combustible solo puede reutilizarse una vez.
Entre los métodos propuestos para eliminar los residuos nucleares radiactivos figuran expulsarlos al espacio o enterrarlos a gran profundidad bajo el lecho marino.
La solución más viable es enterrar los residuos a varios cientos de metros de profundidad, bajo formaciones de arcilla, sal gema y granito en el subsuelo que han permanecido estables durante millones de años. Aunque ningún país lo ha logrado hasta la fecha, Finlandia está trabajando en un depósito subterráneo profundo que debería empezar a funcionar en 2023.
¿Qué hace falta para ampliar el uso de la energía nuclear?
La incipiente industria de los SMR podría desempeñar un papel importante en el aumento de la capacidad nuclear mundial.
Los reactores nucleares tradicionales tardan muchos años en entrar en funcionamiento y deben operar durante muchas décadas para generar un rendimiento que compense los elevados costes de capital necesarios para construirlos. En cambio, los pequeños reactores modulares pueden prefabricarse, lo que simplifica y agiliza su fabricación, transporte e instalación.
Si una central nuclear necesita más capacidad de generación, se pueden añadir módulos SMR al emplazamiento.
Junto con los avances tecnológicos, las decisiones políticas son fundamentales para los esfuerzos por ampliar la energía nuclear.
Es esencial crear un marco que fomente la inversión y el desarrollo de nuevos proyectos nucleares, junto con incentivos en forma de subsidios o apoyo gubernamental para la puesta en marcha de nuevas instalaciones nucleares.
¿Cómo puede la energía nuclear combatir el cambio climático?
Los reactores nucleares pueden plantear desafíos, pero esta forma de generación de energía no produce las emisiones de CO2 que contribuyen al cambio climático.
La producción nuclear puede ajustarse a distintos niveles de demanda energética, y los pequeños reactores modulares pueden combinarse con fuentes renovables, como la eólica o la solar, en un sistema híbrido para superar los problemas de intermitencia.
Aunque la tecnología SMR todavía está en desarrollo, el futuro de la energía nuclear como combustible de transición que aumenta la independencia energética de un país se presenta más prometedor que nunca.
