Energía nuclear: SMRs, los nuevos reactores pequeños

Se están imponiendo en el mundo los pequeños reactores nucleares pequeños o SMRs, que tienen una capacidad de energía de hasta alrededor de 300 megavatios.

Energía nuclear: SMRs, los nuevos reactores pequeños
Sitio de construcción de la Central Argentina de Elementos Modulares (Carem)

En octubre de este año participé de un importante evento en la sede del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) en Viena, (Austria), la Conferencia Internacional sobre Reactores Modulares Pequeños (SMRs) y sus aplicaciones (en adelante ‘la conferencia’).

Los resultados de esta reunión pueden tener implicancias significativas sobre el renacimiento de la energía nuclear y sus beneficios para el futuro energético global y la protección del clima.

Los reactores modulares pequeños, conocidos como SMRs, por su acrónimo en inglés, son reactores nucleares avanzados que tienen una capacidad de energía de hasta alrededor de 300 MW e (megavatios) por unidad, lo que representa aproximadamente un tercio de la capacidad de generación de los reactores nucleares modernos (aproximadamente la mitad de Embalse y de Atucha II).

Los SMRs son pequeños, físicamente representan una fracción del tamaño de un reactor nuclear convencional; y pueden ser modulares, es decir permiten ensamblar sistemas y componentes en fábrica y transportarlos como una unidad a un lugar para su instalación.

La Argentina es un país pionero en el desarrollo de SMRs. La Central Argentina de Elementos Modulares (Carem) es uno de los primeros SMR mundiales; se encuentra en construcción avanzada en Atucha, Lima, provincia de Buenos Aires. La reunión europea fue un evento apropiado para exhibir este adelantado diseño nacional. La tradición argentina en el diseño de estos reactores se remonta a 36 años atrás cuando el diseño completo del reactor Argos 380 fue publicado en la revista Nuclear Engineering and Design (volumen 109, sept/oct 1988). Por decisión gubernamental ese reactor nunca fue construido.

El reactor nuclear CAREM (en construcción avanzada en Atucha, Pcia de Buenos Aires)es mucho mas simple y compacto que los reactores clásicos PWR
El reactor nuclear CAREM (en construcción avanzada en Atucha, Pcia de Buenos Aires)es mucho mas simple y compacto que los reactores clásicos PWR

La conferencia contó con la presencia de alrededor de 1.000 participantes de casi 100 países.

Fueron discutidos muchos de los beneficios de los SMRs que están inherentemente vinculados a la naturaleza de su diseño. Debido a su menor tamaño, estos elementos pueden ubicarse en lugares que no son adecuados para plantas de energía nuclear más grandes. Las unidades prefabricadas de reactores de pequeña escala pueden fabricarse y luego enviarse e instalarse en el lugar, lo que hace que su construcción sea más asequible que la de los grandes reactores de energía, que suelen estar diseñados a medida para una ubicación particular, lo que a veces provoca retrasos en la construcción. Los reactores de pequeña escala ofrecen ahorros en costos y tiempo de construcción, y pueden implementarse de manera gradual para satisfacer la creciente demanda de energía.

Es que uno de los desafíos para acelerar el acceso a la energía es la infraestructura (la cobertura limitada de la red en las áreas rurales) y los costos de conexión a la red para la electrificación rural. Una sola planta de energía no debería representar más del 10% de la capacidad total instalada de la red. En áreas que carecen de suficientes líneas de transmisión y capacidad de red, los reactores de pequeña escala pueden instalarse en una red existente o en lugares remotos fuera de la red, en función de su menor producción eléctrica, proporcionando energía con bajas emisiones de carbono para la industria y la población.

Si bien los SMRs están siendo desarrollados fundamentalmente como reactores que se emplazaran en tierra existen varios desarrollos avanzados de SMRs de aplicación marina, En la Conferencia, hubo referencias sobre SMRs en centrales nucleares flotantes (conocidas por su acrónimo inglés FNPP) y también sobre SMRs en centrales nucleares transportables (conocidas por su acrónimo inglés TNPP) utilizables en la propulsión marina.

La Figura presenta el reactor SMR “RITM” diseñados por Afrikantov OKBM de Rusia  para la propulsión marina.
La Figura presenta el reactor SMR “RITM” diseñados por Afrikantov OKBM de Rusia para la propulsión marina.

La Argentina fue también pionera en el control regulatorio de los reactores marinos, con una experiencia de medio siglo. En julio de 1971, entró al puerto de Buenos Aires uno de los primeros buques mercantes con propulsión nuclear, el NS Otto Hahn, de bandera alemana. El buque fue sujeto a una inspección regulatoria detallada y profunda en el Pontón Recalada (entrada al río de la Plata) antes de permitir su entrada a Buenos Aires.

En el encuentro de Viena se presentaron más de 70 diseños de SMRs, provenientes, además de Argentina, de Arabia Saudita, Canadá, China, Dinamarca, Estados Unidos de América, Federación Rusa, Francia, Indonesia, Italia, Japón, Países Bajos, Polonia, República Checa, República de Corea. Reino Unido, Sudáfrica, Suecia, y Suiza. Junto al Carem se presentaron catorce diseños de SMR refrigerados por agua para emplazamiento terrestre. También seis SMRs refrigerados por agua con base flotante, FNPP y SMT, algunos de los cuales se han implementado como propulsores de buques rompehielos nucleares. Se presentaron catorce SMRs refrigerados por gas de alta temperatura. Se mostraron diez diseños de SMRs que adoptan un espectro de neutrones rápidos con todas las diferentes opciones de refrigerante, incluidos sodio, metal líquido pesado (por ejemplo, plomo o plomo-bismuto) y gas helio. Se exhibieron once diseños de SMRs a partir de tecnología de reactor avanzado alimentados y refrigerados con sales fundidas. Finalmente, fueron presentados trece diseños de micro-reactores.

En comparación con los reactores existentes, los diseños de SMR propuestos son generalmente más simples, y el concepto de seguridad para los SMR a menudo se basa más en sistemas pasivos y características de seguridad inherentes del reactor, como baja potencia y presión de operación. Esto significa que en tales casos no se requiere intervención humana ni energía o fuerza externa para apagar los sistemas, porque los sistemas pasivos dependen de fenómenos físicos, como la circulación natural, la convección, la gravedad y la autopresurización. Estos mayores márgenes de seguridad, en algunos casos, eliminan o reducen significativamente el potencial de liberaciones peligrosas de radiactividad al medio ambiente y al público en caso de accidente. Esto facilitaría el cumplimiento de uno de los últimos compromisos internacional es en materia de seguridad nuclear: la Declaración de Viena sobre la Seguridad Nuclear aprobada por la Conferencia Diplomática de la Convención sobre Seguridad Nuclear presidida por Argentina y reunida en Viena (Austria) el 9 de febrero de 2015. El primer principio de la Declaración acuerda que “el diseño, la selección del emplazamiento y la construcción de las centrales nucleares nuevas serán consecuentes con el objetivo de prevenir accidentes durante la puesta en servicio y la explotación y, si se produjese un accidente, de mitigar las emisiones de radionucleidos que puedan causar contaminación a largo plazo fuera del emplazamiento, así como de evitar emisiones radiactivas tempranas o emisiones radiactivas suficientemente grandes como para requerir acciones y medidas protectoras a largo plazo”.

Con esta conferencia, se ha dado un paso importante para el renacimiento nuclear, una conditio sine qua non para revertir el desastre climático que está causando el irresponsable uso de fuentes de energías generadoras de efecto invernadero.

*El autor es ingeniero-UBA. Premio Konex de Platino 2023 en Energía y Sostenibilidad. Además es académico pleno de la Academia Nacional de Ciencias de Buenos Aires, la Argentina de Ciencias del Ambiente, la Academia del Mar y de la Academia Internacional de Energía Nuclear. Asesor principal de la Autoridad Reguladora Nuclear de la Argentina (ARN), y como tal miembro de la delegación argentina ante la Conferencia General y la Junta de Gobernadores del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).

Producción y edición: Miguel Títiro - mtitiro@losandes.com.ar

Tenemos algo para ofrecerte

Con tu suscripción navegás sin límites, accedés a contenidos exclusivos y mucho más. ¡También podés sumar Los Andes Pass para ahorrar en cientos de comercios!

VER PROMOS DE SUSCRIPCIÓN

COMPARTIR NOTA