Las centrales nucleares de Estados Unidos generan unas 2,000 toneladas métricas de residuos nucleares al año.
Los operadores de centrales eléctricas han pagado más de 40 000 millones de dólares al Fondo de Residuos Nucleares para que el gobierno se encargue de ellos, escribe Tristan Abbey, presidente de Comarus Analytics LLC.
Aunque es importante buscar un almacenamiento a largo plazo, los responsables políticos deberían apostar por generar combustible utilizable mediante procesos de reciclaje de residuos nucleares.
Ninguna cuestión complica más la política energética y medioambiental estadounidense que los residuos nucleares. Ni siquiera el cambio climático, que puede ser un problema endiablado pero, no obstante, recibe una gran cantidad de atención dedicada a contrarrestar esa complicación.
Es difícil describir el panorama sin sonreír. Comencemos con tres elementos principales de la historia.
En primer lugar, las centrales nucleares de Estados Unidos generan unas 2,000 toneladas métricas de residuos nucleares (o «combustible gastado») al año. Debido a su radiactividad inherente, se almacenan con cuidado en diversos emplazamientos de todo el país.
Las centrales nucleares de Estados Unidos generan unas 2,000 toneladas métricas de residuos nucleares (o «combustible gastado») al año.
Tristan Abbey
En segundo lugar, el gobierno federal es el encargado de decidir qué hacer con ellos. De hecho, los operadores de centrales han pagado más de 40 000 millones de dólares al Fondo de Residuos Nucleares para que el gobierno se encargue de ellos. La idea era enterrarlos en el «depósito geológico profundo» representado por Yucca Mountain, en Nevada, pero esto se ha demostrado políticamente imposible. No obstante, 15 000 millones de dólares se gastaron en los estudios preliminares.
En tercer lugar, debido a la incapacidad del Departamento de Energía para gestionar o reciclar los residuos nucleares, estos simplemente se acumulan. Según la publicación de datos más reciente de esa agencia, unas 80,000 toneladas métricas de combustible gastado —cientos de miles de conjuntos de combustible que contienen millones de barras de combustible— esperan un destino final.
Y aquí llega el giro final: esos operadores de centrales nucleares demandaron al gobierno por incumplimiento de contrato y, en 2013, ganaron. Actualmente, el Tesoro de Estados Unidos les paga cada año varios cientos de millones de dólares, como parte de una serie de acuerdos extrajudiciales y sentencias. El total acumulado asciende a más de 8 000 millones de dólares.
¿Qué necesita el reciclaje de residuos nucleares?
Me doy cuenta de que esta historia suena un poco descabellada. ¿Estoy diciendo de verdad que el gobierno de Estados Unidos recaudó miles de millones de dólares para gestionar los residuos nucleares, luego gastó miles de millones en un estudio de viabilidad solo para guardarlo en un cajón, y ahora paga aún más miles de millones por este fracaso? Sí, así es.
Afortunadamente, todos los residuos acumulados ocupan una superficie relativamente pequeña y existe un almacenamiento temporal. Sin una razón urgente para actuar, los responsables políticos generalmente no lo hacen.
Aunque los intentos de encontrar un almacenamiento a largo plazo continuarán, los responsables políticos deberían apostar por reciclar parte de estos «residuos» para obtener combustible utilizable. Esto es en realidad una vieja idea. Solo se consume una pequeña fracción del combustible nuclear para generar electricidad.
Los defensores del reciclaje de residuos nucleares imaginan reactores que usan combustible gastado «reprocesado», extrayendo energía del 90 % que queda tras la combustión. Incluso sus críticos admiten que la química, la física y la ingeniería subyacentes del reciclaje son técnicamente viables, y en cambio atacan la discutible economía y los riesgos de seguridad percibidos.
Los llamados reactores de Generación IV vienen en todas las formas y tamaños. Los diseños llevan años en desarrollo —en algunos aspectos, desde los inicios de la energía nuclear— pero los reactores de agua ligera han dominado el sector por diversas razones políticas, económicas y estratégicas. Por ejemplo, los dos reactores convencionales de agua a presión de Southern Company en construcción en Georgia tienen cada uno una capacidad de algo más de 1,000 megavatios (o 1 gigavatio), estándar del diseño AP1000 de Westinghouse.
En cambio, los diseños de centrales de nueva generación son una fracción del tamaño y la capacidad, y también pueden usar sistemas de refrigeración distintos: el reactor modular pequeño de 77 megavatios de NuScale Power, con sede en Oregón; el reactor rápido modular refrigerado por helio de 50 megavatios de General Atomics, con sede en San Diego; el reactor de sal fundida de fluoruro de 140 megavatios de Kairos Power, con sede en Alameda, y así sucesivamente; todos tienen configuraciones diferentes que pueden adaptarse a distintos objetivos empresariales y políticos.
Muchos diseños de Gen-IV pueden reciclar explícitamente el combustible usado o configurarse para hacerlo. El 3 de junio, TerraPower (respaldada por Bill Gates), GE Hitachi y el Estado de Wyoming anunciaron un acuerdo para construir una demostración del diseño Natrium de 345 megavatios, un reactor rápido refrigerado por sodio.
Natrium es técnicamente capaz de reciclar combustible para la generación. Oklo, con sede en California, ya alcanzó un acuerdo con el Laboratorio Nacional de Idaho para operar su «microrreactor» de 1.5 megavatios con suministros de combustible usado. De hecho, el «combustible preferido» autodeclarado del reactor de sal fundida de Elysium Industries, con sede en Nueva York, es el combustible nuclear gastado, y Flibe Energy, con sede en Alabama, promociona la capacidad de quema de residuos de su diseño de reactor de torio.
Que los reactores avanzados prosperen o fracasen no depende de resolver el callejón sin salida de los residuos nucleares. Aunque estos reactores pueden ser capaces de consumir combustible gastado, no necesariamente tienen que hacerlo. No obstante, incentivar el reciclaje de residuos nucleares mejoraría su economía.
«Incentivar» aquí es un código para «pagar». Los responsables políticos deberían considerar formas en que Washington pueda hacer más rentable para una central reciclar combustible que importarlo —desde Canadá, Kazajistán, Australia, Rusia y otros países.
El apoyo político a la tecnología nuclear avanzada, incluido el reciclaje, es más profundo de lo que cabría esperar. En 2019, el Senado confirmó a la Dra. Rita Baranwal como secretaria adjunta de Energía Nuclear del Departamento de Energía (DOE). Científica de materiales de formación, ella ha surgido como una gran defensora del reciclaje de residuos nucleares.
La administración Biden ha mantenido un apoyo ampliamente bipartidista a los reactores nucleares avanzados al proponer en su Solicitud de Presupuesto para el Año Fiscal 2022 aumentar la financiación de la Oficina de Energía Nuclear del DOE en casi 350 millones de dólares. La propuesta incluye aumentos de financiación específicos para la investigación y el desarrollo de conceptos de reactores (más 32 millones de dólares), I+D del ciclo del combustible (más 59 millones de dólares) y demostración de reactores avanzados (más 120 millones de dólares), así como triplicar la financiación del Reactor de Ensayos Versátil (de 45 millones a 145 millones de dólares, interanual).
En mayo, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía (ARPA-E) del DOE anunció un nuevo programa de 40 millones de dólares para apoyar la investigación sobre la «optimización» de los residuos y su eliminación procedentes de reactores avanzados, incluso mediante el reciclaje de residuos nucleares. Es importante destacar que el anuncio afirma explícitamente que la falta de una solución para los residuos nucleares actuales «supone un desafío» para el futuro de los reactores de Gen-IV.
El debate recuerda que el reciclaje de residuos nucleares en general es un proceso muy complejo. Es intensivo en química, maquinaria y energía. El reciclaje de todo tipo, desde minerales críticos hasta botellas de plástico, también genera nuevos residuos. Hoy en día, los gobiernos federal y estatales están bastante activos en el reciclaje de estas otras corrientes de residuos, y deberían implicarse igualmente en los residuos nucleares.
