Las políticas de reducción en la emisión de gases contaminantes han posicionado a la energía nuclear como una de las mejores alternativas frente a los combustibles fósiles. La gran capacidad de generación de electricidad, unida a la estabilidad son dos de sus pilares más importantes que la han llevado a ser esencial en España, pero ahora hay una nueva corriente tecnológica que busca miniaturizar las centrales.
Uno de los países que más está apostando por las minicentrales es Estados Unidos a través de programas públicos e inversiones a compañías que elaboran esta tecnología desde hace muchos años. El último movimiento llega desde la Comisión de Regulación Nuclear (NRC) del país norteamericano, con la aprobación del diseño del primer reactor nuclear modular pequeño.
Este nuevo sello certifica que las empresas que buscan construir y operar una planta de energía nuclear pueden elegir el diseño realizado por la compañía NuScale Power. Se trata de una pequeña planta de agua ligera de formato modular que puede generar hasta 600 megavatios y que ya cuenta con todos los permisos necesarios y la licencia de la NRC.
Planta nuclear de 6 módulos
"Es la determinación final de que el diseño es aceptable para su uso, por lo que no se puede impugnar legalmente durante el proceso de concesión de licencia cuando alguien solicite construir y operar una planta de energía nuclear", declaró Scott Burnell, portavoz de la NRC. La aprobación entrará en vigor a finales del próximo febrero, tal y como recoge AP.
Energía nuclear modular
El modelo certificado por la Comisión de Regulación no es otro que el VYGR, la joya de la corona de NuScale Power, cuyas centrales nucleares recurren al concepto de SMR (small modular reactor o reactor modular pequeño) como unidades independientes. Cada módulo diseñado y creado por la compañía —que luego conforman las centrales— tiene todo lo necesario para funcionar por sí mismo gracias al sistema de generación de vapor de agua y al de refrigeración que se encarga de intercambiar el calor.
Simulación de aspecto exterior de una central nuclear
NuScale Power cuenta con diseños predefinidos de 4, 6 y 12 módulos con el fin de satisfacer las diferentes necesidades de cada ubicación. Sin importar la configuración elegida, la planta generadora incluye: turbinas de vapor industrial, generadores enfriados por aire, condensador, equipos de alimentación de agua y de condensación disponibles comercialmente, subestación eléctrica y transformadores.
Cada uno de los reactores —módulos— tiene una longitud de 20 metros por 2,7 metros de diámetro y se colocan verticalmente. El esquema de generación ideado por NuScale Power establece que los módulos deben quedar sumergidos en una gran piscina excavada bajo tierra que actúa de refrigerante.
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El funcionamiento interno de cada módulo se basa en un sistema de circuito cerrado de agua ligera que se calienta dentro de la vasija gracias al combustible nuclear, asciende de forma natural debido al aumento de la presión y finalmente mueve una turbina que genera la electricidad. Un camino muy similar al que se realiza en una central nuclear convencional.
El siguiente paso es la refrigeración para lo que no se emplean bombas, sino la propia física del fluido que se vuelve más denso al enfriarse y desciende nuevamente. Este es un término en el que NuScale insiste ya que, por puro diseño, no necesita de un sistema dedicado para realizar las funciones de enfriado. Algo que hace a la central mucho más segura.
Esquema de funcionamiento de central nuclear de NuScale
Si bien el regulador nuclear estadounidense cifra en 50 megavatios la potencia generada, NuScale Power anuncia en su web que cada uno de sus módulos puede rendir hasta 77 megavatios. Y es que la compañía con sede en el estado de Oregón también solicitó a la NRC la aprobación de un diseño de reactor más grande, a razón de 77 MW el módulo, que es el que actualmente se anuncia en la página web.
En la configuración básica —de 4 módulos— tendría potencia suficiente como para alimentar a una planta desaladora de agua para una ciudad como Ciudad del Cabo (Sudáfrica) con 4,6 millones de habitantes. El esquema de 6 módulos podría satisfacer el consumo energético de unos 152.000 hogares, correspondientes aproximadamente a una ciudad mediana en España como Logroño o Badajoz.
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"La certificación de diseño es un paso histórico hacia un futuro de energía limpia y convierte a la planta de energía VOYGR en una solución implementable a corto plazo para los clientes", ha apuntado Diane Hughes, vicepresidente de marketing y comunicaciones de NuScale Power.
El de esta compañía es el séptimo tipo de reactor nuclear aprobado por la NRC y el primero de su tipo en entrar en el selecto club. Y no está exento de algunas problemáticas. David Schlissel, del Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero con sede en Ohio, ha expresado su precupación por los costes de estos reactores.
Parte superior de un módulo
Schlissel, según recoge AP, ha estudiado la historia de la industria de la energía nuclear y las finanzas del proyecto de NuScale y espera que la factura total de la construcción y puesta en funcionamiento continúe aumentando. Un hecho que podría limitar la cantidad de reactores NuScale que se construirán. Según indicó, no cree que sean competitivos en precio si se compara con las energías renovables y el almacenamiento de baterías.
Huges, por su parte, reconoce que la energía eólica, solar, hidráulica y la nuclear han experimentado aumento de costes debido a "la dinámica cambiante del mercado financiero, las alzas de las tasas de interés y las presiones inflacionarias en la cadena de suministro del sector". Situación que no se había visto en décadas. Pero insiste en que VOYGR sigue siendo una fuente competitiva.
550 millones de euros
El Departamento de Energía de Estados Unidos ha declarado la inversión de 600 millones de dólares (550 millones de euros al cambio) desde 2014 para el diseño, la concesión de licencias y la ubicación de la planta VOYGR; así como la concesión de más fondos para otros conceptos de reactores pequeños dentro del país.
El Departamento se encuentra actualmente trabajando con una agencia interestatal de energía para construir y demostrar el funcionamiento de una central de 6 módulos en el Laboratorio Nacional de Idaho. Se espera que el primer módulo se ponga en funcionamiento en el 2029 y la planta entera para el siguiente año.
Método de transporte de los módulos
A este lado del océano Atlántico, NuScale anunció a principios de este año que había llegado a un acuerdo con una compañía rumana para realizar labores de ingeniería conjunta para la instalación de una central nuclear de 6 módulos en el país europeo.
"Estamos emocionados de entrar en esta próxima fase de nuestra asociación con nuclearelectrica y RoPower, ya que nuestro enfoque se centra en los próximos pasos prácticos hacia el despliegue de una planta de energía VOYGR 6 [de 6 módulos] en Rumanía", dijo John Hopkins, presidente y director ejecutivo de NuScale.
Central nuclear subterránea
NuScale ha firmado un total de 19 acuerdos tanto en Estados Unidos como en el resto del mundo para implementar su tecnología de reactores pequeños. La subsecretaria de Energía Nuclear, Kathryn Huff, dijo que los pequeños reactores modulares ya no son un concepto abstracto.
"Son reales y están listos para su implementación gracias al árduo trabajo de NuScale, la comunidad universitaria, nuestros laboratorios nacionales, los socios de la industria y la NRC", prosiguió en un comunicado. "Esto es innovación en su máxima expresión y tan solo acabamos de comenzar".