Por qué los reactores modulares pequeños presagian un renacimiento de la energía nuclear

Si tiene éxito, un proyecto anunciado recientemente demostrará que los reactores nucleares pequeños se pueden utilizar en una amplia variedad de entornos, con beneficios significativos para el medio ambiente.

El mundo moderno enfrenta un dilema: ¿cómo pueden los legisladores y las naciones satisfacer la creciente demanda de energía y al mismo tiempo proteger el medio ambiente de las crecientes emisiones de gases de efecto invernadero?

Doomberg, un escritor y comentarista muy leído sobre energía, industria pesada, capital privado, ciencias duras, criptomonedas y una serie de otros temas complejos, recientemente atrajo la atención al hacer una declaración provocativa pero cierta que aborda la pregunta anterior directamente: "No hay camino hacia una descarbonización significativa de nuestra economía sin un renacimiento nuclear global".

Sin embargo, tal renacimiento puede estar en proceso. Un reciente acuerdo de desarrollo conjunto realizado por dos empresas proporciona una idea de la revolución silenciosa que está ocurriendo en el ámbito de la energía nuclear, que la descarbonización escalable es posible y por qué los formuladores de políticas deberían estar más atentos.

El acuerdo Xe-100

A principios de marzo de este año, X-energy, un desarrollador líder de reactores nucleares avanzados, y Dow, la multinacional de ciencias químicas y materiales, hicieron un anuncio intrigante. Según el comunicado de prensa, Dow acordó colocar el reactor modular pequeño (SMR) Xe-100 de X-energy en el sitio de fabricación de UCC Seadrift Operations de Dow en Texas. El objetivo estatal del proyecto es "reducir las emisiones del sitio Seadrift en aproximadamente 440 000 [megatones de dióxido de carbono por año]".

Según Dow, su sitio de Seadrift "cubre 4.700 acres y fabrica más de 4.000.000 de libras (1.816 toneladas) de materiales por año que se utilizan en aplicaciones como envasado de alimentos, calzado, aislamiento de alambres y cables, membranas de células solares y envases para productos farmacéuticos". Una instalación tan grande con más de mil empleados requiere una cantidad significativa de energía para proporcionar energía, calor de proceso y vapor, idealmente mientras produce cero emisiones de carbono.

Aquí es donde el Xe-100 entra en escena: es un reactor de alta temperatura, enfriado por gas, de 80 megavatios eléctricos (MWe) que se puede escalar a "una planta de energía de 320 MWe de cuatro paquetes, con [su] diseño modular , la escala puede crecer aún más según sea necesario".

La nueva asociación de X-energy y Dow indica que se puede implementar tecnología nuclear avanzada para reducir las emisiones de carbono en el sector industrial sin sacrificar el resultado final. Después de todo, tradicionalmente es difícil mitigar las emisiones de carbono más altas en la industria pesada. Sin embargo, este proyecto tiene el potencial para hacerlo, ya que la energía nuclear produce cero emisiones durante la generación de carga base. Si tiene éxito, este sería el primer proyecto entre dos empresas privadas, con algo de asistencia del gobierno, para desarrollar y demostrar "el primer reactor nuclear de próxima generación a escala de red para un sitio industrial en América del Norte".

Cómo está ayudando el gobierno de EE. UU. y preparándose para hacer más

Dow y X-energy ahora están trabajando para presentar una solicitud de permiso de construcción a la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) de EE. UU. Pero los obstáculos regulatorios continúan siendo una red enredada que se interpone en el camino del despliegue de reactores avanzados en los Estados Unidos. La inercia burocrática crea demoras, lo que obliga a las empresas de servicios públicos a continuar quemando más gas natural, carbón y petróleo para generar electricidad en Nueva York y Nueva Inglaterra. Es probable que el proyecto Dow/X-energy no sea una excepción para superar la demora de la NRC; Se estima que obtener el permiso de construcción durará hasta 2026, y se espera que todo el proyecto se complete a fines de esta década.

A pesar de este impedimento, la energía nuclear está a la vanguardia de las opciones de energía limpia disponibles. Es por esta razón que el Departamento de Energía de EE. UU. (DoE) no solo está impulsando este proyecto, sino que también está ayudando a financiarlo. El Xe-100 fue uno de los dos diseños de reactores de próxima generación seleccionados por el Departamento de Energía en 2020 para recibir 80 millones de dólares cada uno para "financiamiento inicial de costos compartidos para construir una planta de demostración de reactor avanzado que pueda estar operativa dentro de siete años". Desde la adjudicación, X-energy completó la ingeniería, comenzó el diseño inicial del reactor y está trabajando con la NRC, junto con las autoridades estatales y locales, en la concesión de licencias y el desarrollo de una instalación de fabricación de combustible en Oak Ridge, Tennessee. En relación con esto, el DoE nombró a Dow subadjudicatario en virtud del reciente acuerdo entre las dos empresas, que "proporciona hasta [$50] millones en trabajos de ingeniería, mitad financiados por el [programa DoE] y mitad por Dow".

Otras empresas se han dado cuenta de este nuevo modelo de combinación de reactores nucleares avanzados con otros sectores difíciles de mitigar. Por ejemplo, Nucor, el fabricante de acero más grande de los Estados Unidos, ahora está considerando usar los SMR de NuScale Power para alimentar sus acerías de horno de arco eléctrico a base de chatarra, y ha firmado un memorando de entendimiento (MoU) para promover esa posibilidad.

Los formuladores de políticas también están reconociendo cada vez más la viabilidad de los SMR. El Congreso de EE. UU. está apoyando estos proyectos y proyectos futuros al considerar la aprobación de la Ley de Aceleración del Despliegue de Energía Nuclear Avanzada Versátil para Energía Limpia (ADVANCE), que "facilitaría el desarrollo de la próxima generación de reactores nucleares avanzados".

Las empresas que se centran en el desarrollo de SMR tienen la intención de demostrar que es posible construir una nueva flota de plantas atómicas que sean más pequeñas, más fáciles de financiar y construir. Si tiene éxito, el proyecto X-energy/Dow y otros similares demostrarán que estos reactores se pueden utilizar en una amplia variedad de entornos, desde sitios industriales hasta instalaciones militares remotas. Por su parte, si todo va bien con el proyecto Seadrift, Dow prevé retirar sus turbinas de vapor y combustión a gas en el sitio.

Esto sería un desarrollo sorprendente y señalaría a la economía en general que el uso de SMR debería adoptarse a gran escala. Es muy posible que en el futuro Estados Unidos logre una superabundancia energética

Con el Xe-100 y otros proyectos en etapa de desarrollo y MoU, es un momento emocionante para la economía nuclear de EE. UU.

Todd Royal es analista sénior de proyectos de E4 Carolinas, una firma de defensa de la energía sin fines de lucro ubicada en Charlotte, Carolina del Norte, donde está trabajando en una subvención de tres años para la Administración de Desarrollo Económico del Departamento de Comercio de EE. UU. Centrándose en un estudio de la cadena de valor. para el sector de tecnología nuclear avanzada (reactores de IV generación, SMR y reactores avanzados). Todd vive fuera de Dallas, Texas.

Imagen: Shutterstock.