Reactores pequeños, grandes ambiciones: ¿es este el futuro de la energía nuclear? 

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  • Estamos atravesando una crisis energética mundial que supera la crisis del petróleo de la década de 1970.

  • A menudo se cita ahora la energía nuclear como una forma de reducir la dependencia de fuentes de energía externas.

  • ¿Significan las últimas innovaciones en energía nuclear que esta fuente de energía podría convertirse en un faro de esperanza para un mundo más limpio, sostenible y estable?

Los últimos años nos enseñaron lecciones valiosas que, como sociedad, ignoramos durante demasiado tiempo. Estamos viviendo la primera crisis energética mundial, según la describió Fatih Birol, director ejecutivo de la Agencia Internacional de la Energía, y es incluso peor que la crisis del petróleo de la década de 1970.

Hoy se reconoce ampliamente que un suministro de energía fiable y asequible es vital para nuestra vida cotidiana, y su importancia va mucho más allá de las luces que encendemos en casa por la noche. Las consecuencias de una planificación deficiente y de la falta de independencia de fuerzas externas han sometido a una presión considerable la estabilidad y la competitividad de las economías occidentales y han empujado a millones de personas por debajo del umbral de la pobreza.

Un asunto especialmente pertinente para los debates de esta semana en la COP27 es el reto que supone para la ejecución de la transición energética centrarse en la actual crisis de suministro, así como la necesidad de eliminar gradualmente la dependencia de los combustibles fósiles —en particular del carbón— en todos los sectores.

¿Cómo impulsa el Foro Económico Mundial la transición energética?

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 la intersección entre la seguridad energética, la asequibilidad y la sostenibilidad.

Mediante la colaboración entre cadenas de valor y regiones, el Centro facilita vías compartidas que ayudan a sus socios a converger en torno a soluciones prácticas para una transición segura, con bajas emisiones de carbono y equitativa.

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La promesa de la energía nuclear

Frenada por una reputación injustificada, la energía nuclear responde por naturaleza a muchas de estas preocupaciones. Puede contribuir considerablemente a la seguridad del suministro y a la independencia, con un impacto ambiental mucho menor.

Las centrales nucleares son conocidas por su fiabilidad, ya que su producción de energía no depende de factores externos y los periodos de mantenimiento pueden programarse con mucha antelación, lo que da lugar a un factor de capacidad de al menos el 90 %.

Sin embargo, pese a su contribución a las fuentes de energía limpia —solo superada por la energía hidroeléctrica—, la energía nuclear proporciona alrededor del 4 % de la energía primaria mundial, el 10 % de la energía mundial y el 25 % de la electricidad de la UE, y la fisión está rodeada de desinformación que los hechos y las cifras desmienten sistemáticamente.

Rafael Mariano Grossi, director general del OIEA, escribió recientemente en Agenda sobre el futuro de la capacidad nuclear instalada como respuesta a esta crisis. Estoy de acuerdo con su opinión y estoy seguro de que el sector está preparado para aumentar su capacidad de ejecución.

Está claro que la energía nuclear vive un renacimiento. Hay 32 países con centrales nucleares en funcionamiento que estudian ampliar la vida útil de sus instalaciones o construir nuevas centrales, y 30 están considerando introducirla.

¿Son los reactores modulares pequeños (SMR) y la Generación IV el futuro de la energía nuclear?

Durante las últimas dos décadas, la energía nuclear ha perdido popularidad política en gran parte del mundo. Aunque la investigación, el desarrollo y la implementación se han visto frenados, en detrimento de la seguridad energética mundial actual, el sector nunca dejó realmente de trabajar y la energía nuclear ha seguido dos vías evolutivas.

En primer lugar, el concepto de reactor modular pequeño nació con el objetivo de aprovechar la estandarización y la modularización para reducir los costos y el riesgo financiero, simplificando la implementación comercial y ofreciendo las numerosas ventajas de la industrialización. En segundo lugar, durante las últimas dos décadas, los diseñadores han explorado nuevos conceptos de reactor. Conocidos como Generación IV, pueden proporcionar una generación de energía más sostenible, limpia, segura y duradera, y bien podrían ser el futuro de la energía nuclear.

En newcleo creemos en la superioridad de los reactores rápidos refrigerados por plomo (LFR), ya que pueden ofrecer todo eso y mejorar sustancialmente el ciclo del combustible nuclear mediante el uso de residuos nucleares actuales y futuros como combustible. Los reactores nucleares producen volúmenes muy reducidos de residuos en proporción a la energía generada. Los estudios del OIEA indican que, suponiendo que los residuos nucleares no se reprocesen en absoluto, un reactor de 1 GWe produce 30 toneladas de residuos sólidos compactados de alta actividad. A modo de comparación (espeluznante), una central de carbón equivalente de 1 GWe produce 300.000 toneladas de cenizas.

¿Son realmente residuos los subproductos nucleares?

La respuesta breve es no. Tradicionalmente, el combustible gastado se depositaba en un repositorio geológico profundo. Hoy es posible reprocesar este combustible gastado y, finalmente, eliminar residuos con un periodo de semidesintegración considerablemente más corto.

Por ejemplo, la industria nuclear francesa reprocesa y recicla parcialmente el combustible gastado que dejan los reactores nucleares de generaciones anteriores. Los reactores rápidos ofrecen gran flexibilidad en el uso de este combustible y pueden complementar los reactores comerciales (térmicos) actuales, mejorando la sostenibilidad ambiental y financiera y reduciendo aún más la huella ambiental de la energía nuclear.

Fragmento de elemento de barra de uranio de combustible de reactor nuclearImage: Alamy Stock Photo

Las ventajas de los reactores rápidos refrigerados por plomo

newcleo se ha comprometido a invertir considerablemente en instalaciones de fabricación de MOX para preparar combustible para nuestros reactores rápidos refrigerados por plomo (LFR). Esto se debe a que, al aplicar esta estrategia de conversión de residuos en energía, es posible extraer absolutamente nada de uranio nuevo y, al mismo tiempo, eliminar las reservas de plutonio existentes en el mundo. Con MOX en los LFR, podemos consumir hasta 1,5 toneladas al año con una capacidad instalada de 4 GWe.

En este escenario, los países con energía nuclear reforzarían su independencia energética utilizando el combustible que ya tienen disponible, eliminando la necesidad de almacenar grandes volúmenes de materiales residuales y reduciendo el periodo de semidesintegración radiactiva de los residuos de miles de años a varias décadas. Calculamos que, con nuestro combustible y nuestros reactores, solo se necesitan 233 gramos de combustible para satisfacer las necesidades de electricidad de una persona durante toda su vida.

La ventaja en el costo del ciclo de vida no depende únicamente del ciclo del combustible. El cuidadoso proceso de diseño busca construir una máquina que reduzca aún más los materiales de construcción necesarios, lo que, en última instancia, tendría un efecto positivo en las emisiones indirectas y la huella ambiental desde la perspectiva de la construcción.

Trabajamos para hacer realidad las posibilidades que nos brinda la física y sentimos una gran urgencia por entregar nuestros proyectos a tiempo y dentro del presupuesto, para contribuir a alcanzar los objetivos tan necesarios de descarbonización y producción fiable de energía limpia.

Ochenta años después de la primera reacción nuclear autosostenida lograda por Enrico Fermi, ser testigos del compromiso y el esfuerzo que las empresas públicas y privadas están dedicando a la nueva energía nuclear no solo nos alienta a quienes creemos en ella, sino que también constituye un auténtico faro de esperanza para un mundo más limpio, sostenible y estable.

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