Además del pequeño reactor modular (Small Modular Reactor, SMR, por sus siglas en inglés) de Rolls-Royce, que coincide con la conferencia medioambiental COP26, otro tipo de SMR ha sido noticia. El reactor de natrium, financiado por Terrapower, de Bill Gates, anunció la consecución de ciertos hitos de desarrollo.
El gobernador de Wyoming anunció que Terrapower construiría su reactor de demostración en el emplazamiento de una antigua central de carbón, cuyo lugar concreto se anunciará a finales de este año. El Sr. Gates habló de un precio de 4.000 millones de dólares para esta instalación de 345 MW, aunque otras fuentes citaron un coste comercial final estimado en 1.000 millones de dólares.
Natrium, como muchos de nuestros lectores saben, es simplemente la palabra latina para el sodio. El reactor de natrio utiliza sodio como moderador en lugar de agua o agua pesada como en la mayoría de los reactores comerciales convencionales actuales.
El sodio tiene varias ventajas sobre el agua como moderador del reactor porque 1) puede absorber más calor que el agua, 2) tiene una mayor eficiencia termodinámica frente a los reactores refrigerados por agua, 3) no necesita estar presurizado, 4) y no corroe las tuberías de acero y otros componentes.
En su configuración propuesta, este reactor refrigerado por sodio está diseñado con un sistema de «almacenamiento de energía basado en sales fundidas» que permitirá al reactor, de 345 MW nominales, producir hasta 550 MW durante un máximo de cinco horas. Los desarrolladores se refieren a esta característica como «almacenamiento de energía integrado y generación de energía flexible». También afirman que este reactor está pensado para «integrarse perfectamente con recursos renovables». Gracias a la función de almacenamiento en sales fundidas, este reactor también puede comportarse como una gran batería, pero sin el gasto adicional que supone esa flexibilidad diaria.
Las desventajas del sodio como moderador del reactor también son bien conocidas: se inflama en contacto con el aire y la humedad. Esto no es una mera hipótesis. El reactor japonés Monju, refrigerado por sodio, sufrió una explosión e incendio precisamente de este tipo en diciembre de 1995. «Afortunadamente, la fuga se produjo en el lado secundario (no radiactivo) de la central, pero el fuego resultante fue lo suficientemente caliente como para fundir las paredes de acero de las salas en las que se encontraba. El otro inconveniente del reactor de sodio se refiere a la proliferación nuclear. Se trata de un reactor de tipo «reproductor», que produce materiales fisionables que podrían caer en manos equivocadas. Hay que añadir que los únicos países que operan actualmente plantas de este tipo son los que tienen programas activos de desarrollo de armas nucleares: Rusia, China e India. (El desarrollo de armas de EE.UU. en las instalaciones de Savannah River y TVA no incluye plantas de tipo reproductor).
El proyecto de natrium cuenta con un considerable respaldo financiero, que incluye a Terrapower, de Gates, y a GE Hitachi Nuclear, que están desarrollando el diseño. PacifiCorp, de Warren Buffett, proporcionará el emplazamiento inicial del reactor. Bechtel es el principal socio constructor.
Entendemos el atractivo de los SMR de sodio. El sodio ofrece una enorme eficiencia termodinámica frente al agua en un reactor. Hace unos 40 años había literalmente docenas de estas unidades en funcionamiento. Hoy en día sólo quedan unas pocas. Pero el reactor de sodio, al ser una tecnología delicada que podría favorecer la proliferación nuclear, creemos que sólo podría tener un atractivo comercial de nicho a pesar de los nombres de marca asociados a él.
Sin embargo, hay un diseño de reactor modular verdaderamente pequeño que puede hacer honor a su nombre. El diseño del reactor NuScale, cuyo principal accionista es Fluor Corp., es mucho más pequeño que los reactores de más de 300-400 MW que ofrecen Rolls-Royce o Natrium. Los «módulos» del reactor NuScale son reactores de hasta 77 MW con el núcleo del reactor, el generador de vapor y el presurizador contenidos en una única vasija. Estos módulos están sumergidos en una piscina subterránea llena de agua. Disponen de circulación natural para la refrigeración de emergencia del agua de alimentación y, por tanto, no necesitan energía externa de emergencia para una parada segura. Esta es una característica de seguridad muy importante.
Fluor tiene previsto construir una instalación inicial de 720 MW, 12 SMR, en el Laboratorio Nacional de Idaho del gobierno. El cliente de energía es UAMPS (Utah Associated Municipal Power Systems).
La empresa ya ha recibido el informe final de evaluación de la seguridad y la aprobación del diseño estándar de la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos. NuScale promete un plazo de construcción de 36 meses «desde el primer hormigón de seguridad». NuScale estima unos costes de construcción capitalizados de 2.850 dólares por kw frente a su estimación de 5.587 dólares/kw para los grandes reactores.
NuScale tiene previsto que su primer módulo esté operativo en 2029 y que el resto de las unidades de Idaho entren en funcionamiento al año siguiente. Además de la generación de energía, estos reactores pueden utilizarse para la calefacción urbana, la desalinización y otras aplicaciones de calor de proceso. El sitio web de la empresa afirma que estarán «listos para suministrar módulos a los clientes en 2027». Al igual que sus competidores en el Reino Unido, se dirigen de forma agresiva a clientes internacionales con la esperanza de desarrollar un importante negocio de exportación.
Es difícil calibrar el apetito por las nuevas instalaciones de generación de energía nuclear. Los enormes sobrecostes han convertido en una burla la promesa inicial de la tecnología nuclear: demasiado barata para medirla. En cambio, se ha convertido en algo demasiado caro como para importar. Pero NuScale ofrece energía nuclear a un precio relativamente asequible, una construcción rápida y características de seguridad pasiva.
No se trata de un «reactor de punta», como algunos se han referido despectivamente a diseños que están a años, si no a décadas, de distancia. Si existe una demanda de nuevas centrales nucleares de carga base, NuScale parece ciertamente estar a la cabeza. Pero puede que tengamos que esperar ocho años para averiguarlo.
Más información en: OilPrice / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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