El Departamento de Energía de Estados Unidos se apresura a construir nuevos reactores nucleares avanzados
En el último esfuerzo por reactivar la decaída industria nuclear de Estados Unidos, el Departamento de Energía (DOE) pretende seleccionar y ayudar a construir dos nuevos prototipos de reactores nucleares en un plazo de 7 años, según anunció la agencia la semana pasada. Los reactores serían la pieza central del nuevo Programa de Demostración de Reactores Avanzados del DOE, que recibirá 230 millones de dólares este año fiscal. Cada uno se construiría en colaboración al 50% con un socio industrial y, en última instancia, podría recibir hasta 4.000 millones de dólares de financiación del DOE.
«Esto puede cambiar las reglas del juego», afirma Jacopo Buongiorno, ingeniero nuclear del Instituto Tecnológico de Massachusetts. «Es hora de que la comunidad pase de diseñar reactores de papel a construir demostraciones»
Pero incluso algunos defensores de la energía nuclear dudan de que el programa estimule la construcción de nuevos reactores comerciales mientras el gas natural y las energías renovables sigan siendo relativamente baratos. «Las nuevas construcciones no pueden competir con las renovables», dice Robert Rosner, físico de la Universidad de Chicago. «Desde luego, no ahora».
Los reactores nucleares comerciales suministran el 20% de la energía eléctrica de Estados Unidos y el 50% de su energía libre de carbono. Sin embargo, la industria nuclear estadounidense ha tenido problemas durante décadas. Su flota cuenta ahora con 96 reactores, frente a los 113 de principios de la década de 1990. Está previsto que se cierren más reactores y que la cuota de la industria nuclear en el suministro de electricidad empiece a disminuir. A pesar de ese sombrío panorama, los ingenieros han seguido desarrollando diseños para reactores avanzados que, según dicen, serían más seguros y eficientes.
La administración Trump quiere insuflar nueva vida a la industria nuclear. En abril, el DOE anunció planes para aumentar la extracción nacional de uranio y establecer una reserva nacional de uranio. Y destinará 160 millones de dólares de los 230 millones que el Congreso destinó al programa de demostración de reactores a la selección de dos diseños que se construirán a toda prisa, muy probablemente en el Laboratorio Nacional de Idaho (INL) del DOE.
El programa pretende incubar ideas que no estén ya muy avanzadas en su desarrollo, dice Ashley Finan, ingeniero nuclear y director del Centro Nacional de Innovación de Reactores en el INL. Por ejemplo, el DOE ya está trabajando con NuScale Power para desarrollar los pequeños reactores modulares construidos en fábrica de la empresa, lo que significa que no es elegible para el nuevo programa. El dinero tampoco se destinará al desarrollo de un reactor llamado Fuente Versátil de Neutrones Rápidos, que el DOE ya ha empezado a preparar para construir en el INL o en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, en Tennessee, y que servirá como instalación para la investigación de la ciencia de los materiales.
Por lo demás, «se trata de una convocatoria abierta», dice Finan. «Creo que veremos mucho interés y un montón de grandes aplicaciones para una variedad de diferentes tipos de reactores», dice. Buongiorno dice que los diseños recientes tienden a centrarse en reactores más pequeños que el reactor de potencia estándar de un gigavatio. Un reactor comercial estándar quema combustible con entre un 3% y un 5% de uranio-235 fisible para calentar agua y accionar turbinas de vapor. Los nuevos diseños podrían hacer circular refrigerantes como la sal fundida y quemar combustibles que contengan hasta un 20% de uranio-235, lo que podría hacerlos más eficientes.
Algunos observadores dicen que la iniciativa es poco realista. Los funcionarios del DOE podrían tener dificultades para identificar el más prometedor de los muchos diseños dispares, predice M. V. Ramana, físico de la Universidad de Columbia Británica, en Vancouver. «Estarán comparando manzanas, naranjas, uvas, ciruelas, todo», dice. El plazo de 7 años también es poco creíble, dice Ramana, sobre todo porque el DOE quiere que los reactores pasen la revisión de la licencia en la Comisión Reguladora Nuclear, que suele tardar varios años. «Es absurdo pensar que puedan hacerlo»
Sin embargo, señala Buongiorno, los prototipos podrían obtener la licencia de uso comercial y construirse al mismo tiempo si se ubicaran en una instalación del DOE como el INL, que ha construido 52 reactores experimentales diferentes desde su nacimiento en 1949 como Estación Nacional de Pruebas de Reactores. Finan dice que el plazo es «agresivo», pero está pensado para estimular a los desarrolladores en su trabajo. «Es un objetivo difícil pero alcanzable», dice, «y ése es el lugar adecuado para estar».
Ramana se pregunta si la industria nuclear estadounidense puede salvarse. Aunque siguen existiendo problemas para tratar los residuos y la aprensión del público ante la radiactividad, el mayor problema al que se enfrenta la industria nuclear es el elevado coste de capital de los nuevos reactores, que puede ser de 7.000 millones de dólares o más. En los mercados desregulados, las empresas de servicios públicos no pueden permitirse esos gastos de capital, por lo que las energías renovables, más baratas, podrían acabar sustituyendo a la energía nuclear, afirma. «Esta es una industria en extinción», dice, «y cuanto antes se reconozca, mejor».
Pero el coste de la eólica y la solar subirá, argumenta Rosner. La electricidad procedente de las renovables crece y decrece de forma incontrolada, y cuando se expandan hasta el 20% o el 30% del mercado esa intermitencia las hará significativamente más caras, dice. La energía nuclear será entonces económicamente competitiva y complementaria a las renovables como fuente estable de energía libre de carbono, predice. «Para 2030, si Estados Unidos tiene un montón de diseños que están bien avanzados, es una buena inversión porque en última instancia vamos a necesitar esas plantas», dice Rosner.
Pero para construir reactores en el futuro, Estados Unidos necesita mantener sus capacidades ahora, dice Buongiorno. «Si dejamos que toda la flota se vaya por el retrete y esperamos que dentro de 20 años podamos encender nuestra experiencia nuclear como un interruptor, estamos delirando», dice. «Hay que mantener esa capacidad»
Eso es lo que pretende el nuevo programa del DOE. Las cartas de intención deben presentarse en junio, y el DOE pretende seleccionar los diseños ganadores a finales del año fiscal, el 30 de septiembre.