La aprobación de la Ley de Inversión en Infraestructuras y Empleos el pasado lunes tuvo algunas cosas buenas para la energía nuclear. El proyecto de ley global supone 1,2 billones de dólares para todo, desde puentes y carreteras hasta los sistemas de banda ancha, agua y energía del país.
La energía nuclear recibió unos 25.000 millones de dólares, distribuidos de la siguiente manera
- – 3.200 millones de dólares (hasta el año fiscal 2027) para el Programa de Demostración de Reactores Avanzados (Advanced Reactor Demonstration Program, ARDP, por sus siglas en inglés)
- – 21.500 millones de dólares (hasta 2025) para una Oficina de Demostraciones de Energía Limpia en el DOE, que incluye:
- Programa de crédito nuclear civil de 6.000 millones de dólares para preservar el parque nuclear existente y evitar el cierre prematuro de centrales nucleares como la de Diablo Canyon, fotografiada arriba
- 8.000 millones de dólares para centros de hidrógeno limpio,
- 10.000 millones de dólares para la captura de carbono,
- 1.000 millones de dólares para proyectos de demostración en zonas rurales y
- 500 millones de dólares para proyectos de demostración en comunidades económicamente muy afectadas
- 500 millones de dólares para la demostración de nuevas energías limpias en terrenos mineros
- Ayuda para el emplazamiento de microrreactores, pequeños reactores modulares y reactores nucleares avanzados en comunidades aisladas
- Proporciona al gobierno federal autoridad para transferir bienes inmuebles para demostraciones de reactores avanzados y autoriza protecciones a más largo plazo para la propiedad intelectual relacionada con la tecnología nuclear utilizada en las demostraciones
- Cambios en el Programa de Préstamos del DOE que lo hacen más utilizable al reducir los costes de subvención del crédito que deben pagar los prestatarios
Dado que la energía limpia se define en este proyecto de ley para incluir la energía nuclear avanzada, podría ayudar a la energía nuclear de otras maneras también. Los planes de inversión del proyecto de ley van desde más de 7.000 millones de dólares para la cadena de suministro de baterías hasta 3.500 millones de dólares para un programa de ayuda a la climatización. Además, se invertirían 11.000 millones de dólares en subvenciones para que los estados, las tribus y las empresas de servicios públicos refuercen la resistencia de la red eléctrica frente a sucesos como los ciberataques y las condiciones meteorológicas extremas, algo en lo que la energía nuclear destaca.
Aunque la mayor parte de la atención se centra en los reactores nuevos y avanzados, a la manera del ARDP, hay un componente crítico al que no se suele prestar atención: el combustible.
Muchos de los nuevos diseños de reactores requieren un combustible más enriquecido, llamado uranio de alto y bajo enriquecimiento (High-assay, low-enriched uranium, HALEU, por sus siglas en inglés). E incluso los diseños existentes pueden funcionar mejor con mayores cantidades de uranio-235 o plutonio-239.
El uranio natural sólo tiene un 0,7% de uranio-235 (U-235), que se divide fácilmente. El resto es U-238, que no lo hace. Para mantener una reacción en cadena continua en la mayoría de los reactores nucleares hay que enriquecer el combustible hasta un 5% de U-235. La excepción son los reactores CANDU (Canada Deuterium Uranium)/PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor), como el de Pickering, que utiliza uranio natural y agua pesada (D2O – el deuterio es hidrógeno con un neutrón en su núcleo).
Sin embargo, se sabe desde hace tiempo que un mayor enriquecimiento en U-235 proporciona más energía por masa de combustible, alarga la vida útil del núcleo del reactor, permite reducir el tamaño de las centrales y ofrece una mayor tasa de combustión de los residuos nucleares.
El parque mundial de reactores de agua ligera (Light Water Reactors, LWR, por sus siglas en inglés) utiliza combustible enriquecido al 5% de U-235 aproximadamente. Pero muchos conceptos de reactores avanzados requieren HALEU, que está enriquecido a un grado mayor, entre el 5% y el 20%. Los reactores CANDU/PHWR pueden beneficiarse especialmente del HALEU.
Un enriquecimiento superior al 20% se considera altamente enriquecido para su uso en aplicaciones militares y no es aceptable para aplicaciones civiles internacionales.
Pero en Estados Unidos no se produce mucho HALEU. A principios de este año, dos ex funcionarios del gobierno estadounidense, el embajador Thomas Graham, Jr. y el almirante Richard Mies, publicaron un artículo en el Atlantic Council sobre la necesidad de que el gobierno estadounidense garantice un suministro suficiente de HALEU para permitir el despliegue de reactores de nueva generación en cantidades razonables.
Algunas empresas han dado un paso adelante. Centrus Energy Corp ha firmado cartas de intención no vinculantes con varias empresas para cooperar en el despliegue de una instalación de producción de uranio poco enriquecido de alto valor para apoyar la comercialización de plantas de fisión avanzadas y diseños existentes. La empresa afirma que se ha comprometido a trabajar para establecer una sólida capacidad de producción nacional de HALEU.
Pero por muy interesante que sea la nueva financiación del ARDP, es poco probable que se construyan reactores comercialmente disponibles, rentables y escalables antes de 2035. Por lo tanto, no generarán la señal de demanda temprana necesaria para la producción de HALEU que cebe la producción de cantidades suficientes de HALEU en Estados Unidos para apoyarlas cuando lo hagan. Las empresas podrían verse obligadas a buscar en Rusia y en otros lugares, algo anatema para la intención de este proyecto de ley y para el concepto de build back better.
Dado que uno de los principales objetivos del proyecto de ley es fomentar y apoyar la fabricación en Estados Unidos, tanto para uso doméstico como para la exportación, lo que se necesita ahora, tanto como póliza de seguro como para tener tantas alternativas viables como sea posible, es mirar a los reactores existentes en todo el mundo que pueden utilizar combustibles alternativos que incorporan HALEU y que tienen el potencial de lograr beneficios significativos ahora mismo.
Uno de esos reactores son los CANDU/PHWR, que pueden beneficiarse especialmente del HALEU. No importa que estén en otros países, como Canadá. Y uno de esos diseños innovadores de combustible que utiliza HALEU es el de la empresa estadounidense Clean Core Thorium Energy (Clean Core). Su combustible, llamado Advanced Nuclear Energy for Enriched Life, o ANEEL, combina torio (Th) y uranio de alto y bajo enriquecimiento (HALEU) para hacer frente a los costes, la proliferación y los residuos. Este combustible no requiere reprocesamiento.
Clean Core ya se ha asociado con el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), el Laboratorio Nacional de Idaho (INL) y el Centro de Ingeniería y Ciencia Nuclear de Texas A&M para desarrollar y calificar el combustible ANEEL. Este combustible, al ser fabricado en Estados Unidos, lo sitúa como candidato principal para la exportación a Canadá e India, y a los mercados nucleares emergentes en los que los reactores CANDU son ideales, algo que aprecian los Departamentos de Estado y Energía.
Clean Core planea salir al mercado con esta tecnología a finales de 2024. El combustible HALEU se fabricaría en Estados Unidos y se exportaría, justo lo que se supone que fomenta la Ley de Inversión en Infraestructuras y Empleo.
Sería una victoria rápida para el proyecto de ley, para Estados Unidos y para la energía nuclear.
Noticia tomada de: Forbes / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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