¿Puede Fukushima hacernos cambiar hacia la energía nuclear modular a pequeña escala?

La arquitectura de distribución de energía en los principales países industrializados se basa en plantas de generación muy grandes y muy separadas entre sí. La vulnerabilidad de este modelo se ilustró trágicamente el 11 de marzo 2011, cuando seis reactores nucleares que representan un 14% de la electricidad de origen nuclear generada en Japón se retiraron permanentemente del servicio por un desastre natural.

¿Qué pasaría si los países industrializados empezaran a reducir el riesgo de futuros acontecimientos similares a Fukushima mediante la creación de redes flexibles de pequeños reactores modulares? ¿Qué pasaría si en vez de construir un único reactor nuclear de 1000 MW, se pudieran construir seis a ocho pequeños reactores modulares (SMR) de 150 MW en los lugares cercanos a los centros de mayor demanda de electricidad?

Existe otra forma de energía nuclear que no se nombra a menudo; pero, sin embargo, podría abordar estas cuestiones dotándolas de un halo de seguridad con la capacidad de convencer incluso a los más escépticos.

Son los mini-reactores nucleares modulares, que define la Agencia Internacional de la Energía Atómica como aquellos con una salida de electricidad de menos de 300 MW. Estos reactores modulares se fabrican en una planta en serie y son llevados al sitio de su ubicación totalmente construidos, reduciéndose los costes y desviando recursos al aumento de la eficiencia de contención y la mayor seguridad de los materiales nucleares usados.

Los Pequeños Reactores Modulares (SMR) forman ya parte de una nueva generación de centrales nucleares que se están diseñando en todo el mundo con el objetivo de proporcionar una alternativa flexible y rentable de energía, ya que aseguran que su proliferación podría disminuir el precio de la luz hasta en un 20%.

Ya existen 133 SMR operativos en nada menos que en 28 países, ofreciendo una potencia combinada de 60,3 GW, según los datos de la IAEA. Sería adaptar los procesos productivos de una economía de escala como pasa con los coches o los iPhones. "Queremos fabricar una planta nuclear con la misma gestión de la cadena de suministro. Esto permite reducir los costes y el control de la programación", afirma John Parmentola, vicepresidente de General Atomics, unos que ya fabrican su propio SMR.

Esto significa que los módulos de construcción, incluidos los reactores, son lo suficientemente pequeños para ser enviados en un camión y ser conectados en el lugar. "Es casi un montaje al estilo del LEGO", afirma el directivo en la publicación del IEEE.

Estos innovadores proyectos a pequeña escala tienen la esperanza de evitar las grandes obras de construcción que se requieren para alzar reactores de gigavatios, que además son propensos a problemas de construcción y de retrasos. Por ejemplo, en 2005 la francesa Areva se jactó de que su buque insignia, su reactor presurizado de 1.65 gigavatios, se completaría en 2009.

Ahora la empresa ha admitido que los materiales defectuosos y las meteduras de pata de planificación retrasan su inauguración hasta 2012 con un aumento en el coste estimado del proyecto del 66 por ciento, con un presupuesto de ¡5.300 millones de dólares!.

Si lo hubieran hecho en chiquitito, otro gallo les hubiera cantado a los franceses.

Por su parte, el consorcio chino Chinergy Co., acaba de lanzar la construcción de un mini-reactor nuclear modular de 210 MW con lecho de guijarros (llamado así por sus pastillas de combustible de 6 centímetros de ancho que utiliza) que puede operar al doble de la temperatura de un reactor grande, momento en el que puede generar una eficiencia energética de hasta el 50 por ciento más y vender el calor residual para otros procesos industriales.

El diseño del combustible también asegura que si el sistema de refrigeración falla, el reactor se apagará de forma pasiva, en lugar de fundir su camino hasta el núcleo. La Chinergy ya ha solicitado el permiso para construir hasta 18 de estos reactores de lecho de guijarros en Shandong, donde las industrias químicas a base de carbón producen el aire más contaminado de China.

Debido a la falta de personal capacitado disponible en las zonas remotas donde se plantean incorporar estos reactores, su diseño tiene que ser inherentemente seguro. Muchas de las plantas más grandes tienen características de seguridad activa que requieren de controles humanos.

Los nuevos reactores modulares usarán funciones de seguridad pasiva, como sistemas de refrigeración que pueden utilizar la circulación natural del aire (convección), evitando las bombas y las partes móviles que puedan romperse para impedir la eliminación de calor residual después de que el reactor se apaga, para que el núcleo no se sobrecaliente y se funda.

¿Y los desechos? Estos reactores son pequeños pero también rápidos, pues están diseñados para tener mayores tasas de quemado de combustible. Al trabajar a mayor temperatura, más productos de la fisión pueden quemar, reduciendo la cantidad de residuos producidos por las centrales nucleares.

De hecho, General Atomics ya tiene un diseño avanzado de mini-reactor nuclear que quema sus propios residuos como convincente respuesta al dilema de los residuos nucleares, ya que "sólo habría que recargarlo cada 30 años", 20 veces menos que los reactores convencionales refrigerados por agua.

Sin embargo, existe un factor que los científicos no pueden controlar para la popularización de esta tecnología. Precisamente porque son reactores más asequibles, pueden aumentar el riesgo de proliferación de reactores nucleares al alcance de los países más pobres, lo que no deja de ser incomodo para las grandes potencias que controlan el mundo.

Y es que aunque técnicamente los SMR sean reactores más pequeños, más seguros y más eficientes, al menos políticamente siguen siendo igual de nucleares que sus hermanos mayores.

Fuentes: IAEA y IEEE