En el caso particular de los EE.UU, solo hay un proyecto de construcción de una planta de energía nuclear, pero esto no significa que la industria nuclear haya quedado inactiva. Se está llevando a cabo una gran cantidad de investigación y desarrollo, y el gobierno federal está invirtiendo millones de dólares en algunos de los esfuerzos.
Entonces podemos hacernos la siguiente pregunta: ¿Por qué Estados Unidos debería seguir comprometido con la energía nuclear: cambio climático y contaminación atmosférica?.
La energía nuclear ha demostrado ser muy prometedora y ha enfrentado desafíos considerables desde sus orígenes a mediados del siglo XX. Si bien Estados Unidos impulsó la carga anticipada de energía nuclear segura en todo el mundo, su liderazgo ha disminuido en las ultimas décadas.
Los reactores de EE. UU. ahora en construcción, sin haber recibido órdenes de tales plantas en los Estados Unidos durante varias décadas, han superado con creces los presupuestos y calendarios planificados.
Y aunque Estados Unidos fue una vez el principal proveedor internacional de reactores, otros países han dado un paso adelante para cumplir ese papel.
¿Tiene futuro la energía nuclear?.
La energía nuclear tiene el potencial de ayudar a detener el avance del cambio climático y reducir la contaminación del aire al limitar los tipos de emisiones que contribuyen a cada uno. A pesar de su suministro de electricidad y su potencial para desempeñar un papel aún más importante en la lucha contra el calentamiento del planeta y la contaminación nociva, la energía nuclear se enfrenta a vientos en contra en Estados Unidos, incluida la aceptación publica mixta, la falta de progreso en la gestión de residuos y los excesos de costos en nuevas construcciones de reactores.
Estos desafíos nublan el futuro de la energía nuclear en los Estados Unidos en un momento en que gran parte del mundo está luchando por cumplir los objetivos de des carbonización profunda y se beneficiaría del liderazgo estadounidense.
Mientras tanto otros países como es el caso de Suecia, utilizan un enfoque racional en análisis, incluso en un tema tan ambiguo como la energía nuclear. Por eso la respuesta en Suecia al reciente aumento de la proporción de nucleótidos (nota, la detección de isótopos radiactivos en la atmósfera por la Autoridad Sueca de Seguridad Radiológica y Nuclear del 8 al 14 de junio) fue mínima.
No es que la construcción de más energía nuclear haga que la gente tenga más confianza y acepte mejor las tecnologías nucleares en general (aunque existe tal efecto para las personas que viven cerca de las centrales nucleares en Suecia); más bien, la posibilidad de construir más reactores depende de la aceptación general del público.
La opinión pública no es un factor decisivo ya que se necesita mucho más para que una empresa decida construir una nueva planta, más bien es uno de los ingredientes. Al mismo tiempo, ya se nota el creciente interés de muchos países por la energía nuclear.
Con respecto al aumento del interés en algunos países de Europa, por ejemplo, en Polonia es definitivamente un desarrollo interesante. Polonia aún no tiene energía nuclear, por lo que tener un nuevo país con energía nuclear en Europa central daría una señal interesante. Incluso si lo que consideran actualmente no es la generación de electricidad, solo un reactor para generar vapor de alta temperatura para procesos industriales y calefacción urbana, esto es muy interesante. La República Checa ya tiene energía nuclear, pero también es interesante ver su interés mantenido en la energía nuclear.
China y Rusia están ampliando su capacidad nuclear, algunos países de Europa (Suiza y Bélgica) planean eliminar gradualmente la energía nuclear. La situación en Suecia es interesante, después de un largo tiempo de “agonía” hay un renovado interés de algunos partidos políticos por cambiar la legislación y permitir la construcción de varios SMR (reactores modulares de tamaño pequeño y mediano).
El concepto SMR gana mucho interés en todo el mundo, no menos importante en los EE.UU. Rusia también está en la primera línea de este concepto, como la Akademik Lomonosov que se puso en funcionamiento el año pasado.
El programa avanzado de demostración de reactores.
«El Programa de demostración de reactores avanzados [siglas en ingles: ARDP] del Departamento de Energía [DOE] es un verdadero cambio de juego para la industria», dijo Marc Nichol, director senior de nuevos reactores del Instituto de Energía Nuclear (NEI), una organización política de la industria de tecnologías nucleares, como invitado reciente en The POWER Podcast. «Ofrece una oportunidad para que el DOE comparta los costos directamente con diferentes empresas que desarrollan tecnologías para ayudar a acelerar el desarrollo tecnológico».
En octubre, el Departamento de Energía de Estados Unidos (Department of Energy, DOE, por sus siglas en inglés) otorgó a TerraPower y X-energy $ 80 millones cada uno en financiamiento inicial bajo el ARDP para construir dos reactores nucleares avanzados que pueden estar operativos dentro de siete años. El DOE planea invertir un total de $ 3.2 mil millones durante los próximos siete años, y los socios de la industria proporcionarán fondos de contrapartida.
Por su parte, TerraPower planea hacer una demostración de su reactor de Natrium , un reactor rápido enfriado por sodio que supuestamente aprovecha décadas de trabajo de desarrollo y diseño realizado por TerraPower y su socio GE Hitachi Nuclear Energy. La alta temperatura de funcionamiento del reactor de Natrium, junto con el almacenamiento de energía térmica, permitirá que la planta proporcione una producción de electricidad flexible que complementa la generación renovable variable como la eólica y la solar.
Se espera que X-energy entregue una planta de energía nuclear comercial de cuatro unidades basada en su diseño de reactor Xe-100. El Xe-100 es un reactor refrigerado por gas de alta temperatura que se dice que es ideal para proporcionar una salida de electricidad flexible, así como calor de proceso para una amplia gama de aplicaciones de calor industrial, como la desalinización y la producción de hidrógeno.
“Hay muchas cosas nuevas e innovadoras que pueden hacer estos tipos de reactores”, dijo Nichol, refiriéndose a los diseños financiados por ARDP.
Existen otros proyectos interesantes como es el caso de:
Natrium, un innovador concepto de reactor nuclear y almacenamiento de energía. TerraPower es una empresa estadounidense fundada por Bill Gates en 2006, conjuntamente con GE Hitachi Nuclear Energy, acaban de lanzar un nuevo concepto -al que se le ha dado el nombre de Natrium para la generación y el almacenamiento de energía, que combina un reactor rápido de sodio con un sistema de almacenamiento de sales fundidas, y que se espera esté disponible para su utilización comercial a finales de la presente década.
Esta nueva tecnología, que forma parte del Programa de Demostración de Reactores Avanzados del Departamento de Energía de Estados Unidos, pretende simplificar los tipos de reactores hasta ahora existentes. Todos los equipos no nucleares -mecánicos, eléctricos y otros- se emplazarán en edificios separados, lo que reducirá la complejidad de la instalación y su coste. Además, la mayor parte de los componentes de la planta se fabricarán según los estándares industriales y se reducirá en un 80%, respecto a los grandes reactores, el hormigón de clase nuclear necesario.
Micro-reactores
Entre otros diseños de los que habló Nichol estaban los micro-reactores (unidades con potencias que van desde 1 MW a 10 MW) . “La mejor manera que puedo describirlo es que un micro-reactor podría caber en la parte trasera de un semirremolque de plataforma. El edificio en sí tendría aproximadamente el tamaño de una casa promedio. El tamaño del sitio en sí sería aproximadamente del tamaño de un lote suburbano. Entonces, eso da una perspectiva visual de cuán pequeñas son estas cosas; puedes ponerlas en cualquier lugar”, dijo.
El interés comercial de los micro-reactores proviene principalmente de áreas remotas, como Alaska y el norte de Canadá. Nichol dijo que los micro-reactores pueden funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana durante años sin repostar y a precios más económicos que los generadores diésel en la actualidad.
También se están desarrollando diseños de reactores móviles. Aunque hay poco interés por los reactores móviles desde una perspectiva comercial, el Departamento de Defensa (DOD) ve un uso para este tipo de unidades. En marzo, el DOD otorgó a tres equipos —BWX Technologies Inc., Westinghouse Government Services y X-energy— contratos para que cada uno comenzara el trabajo de diseño en un prototipo de reactor nuclear móvil bajo una iniciativa de la Oficina de Capacidades Estratégicas llamada Proyecto Pele.
«Ese esfuerzo de diseño debería concluir en algún momento del próximo año, en 2021, tal vez a principios de 2022», dijo Nichol. «A partir de ahí, pasarán a la fabricación y las operaciones para probar eso».
Almacenamiento de combustible nuclear desechado
Nichol sugirió que la industria nuclear tiene una buena historia que contar sobre el combustible usado. “Si pienso en todas las cosas que necesita tener en su lugar para poder lidiar con el flujo de desperdicio de cualquier tecnología, lo primero que debe hacer es tener la tecnología para poder hacer eso de forma segura, y lo tenemos”, dijo. “Hemos estado desarrollando tecnología para la gestión de combustible usado durante décadas. Hemos demostrado que podemos almacenarlo durante largos períodos de tiempo de forma segura, podemos transportarlo de forma segura, hemos desarrollado la tecnología para desecharlo de forma segura. Entonces, hemos marcado esa casilla».
Lo siguiente que Nichol dijo que se necesitaba es la capacidad de pagarlo. “Y marcamos esa casilla porque hemos estado ahorrando para el costo de la eliminación del combustible usado desde el día en que comenzamos a poner electrones en la red”, dijo. «Recaudamos ese dinero y lo depositamos en un fondo fiduciario a medida que avanzamos». Según Nichol, el fondo de desechos nucleares del gobierno tiene actualmente más de $ 30 mil millones y continúa creciendo».
Después de eso, se necesita un lugar para colocar el combustible usado, y Nichol dijo que Estados Unidos también lo tiene. La Ley de Política de Residuos Nucleares de 1982, enmendada en 1987, designó a Yucca Mountain como la ubicación. “Lo único que no tenemos es que el Congreso no siga financiando el programa del DOE para lidiar con el combustible usado”, dijo Nichol, y señaló que el problema es un tema político. Parecía esperanzado de que los líderes de Washington eventualmente pudieran resolver sus diferencias y seguir adelante con el programa del DOE para el manejo de combustible usado. “En el gran esquema de las cosas, es un pequeño problema que superar”, dijo.
Por lo anterior, podemos concluir que pese a los retos y desafíos que enfrenta la energía nuclear en los EE.UU, su futuro aun se ve incierto, a pesar de las emisiones de carbono cero del recurso tan ansiosamente buscadas por los estados y las naciones con compromisos climáticos y objetivos de reducción de la contaminación.
Otro factor a considerar será la posición de Biden quien ya ha dicho algo positivo sobre el tema: “Identificar el futuro de la energía nuclear. Para enfrentar la emergencia climática que amenaza a nuestras comunidades, a la economía y a la seguridad nacional, debemos analizar todas las tecnologías de bajo y cero carbonos. Es por eso que Biden apoyará una agenda de investigación a través de ARPA-C para ver los problemas, que van desde el costo a la seguridad hasta los sistemas de eliminación de desechos, que siguen siendo un desafío continuo para la energía nuclear actual”.
Otro aspecto determinate en el futuro de este sector, será la construcción de reactores avanzados únicos y posteriores a tiempo y dentro del presupuesto será fundamental para el futuro de la energía nuclear, y Estados Unidos puede buscar programas exitosos, como el de Corea del Sur, para obtener lecciones sobre la gestión de proyectos para la construcción de reactores. Aunque abundan los vientos en contra, un esfuerzo concertado para reforzar las perspectivas de la energía nuclear ayudará a los Estados Unidos y al mundo a abordar los desafíos energéticos y medioambientales que necesitan urgentemente soluciones viables.
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