X-energy está desarrollando pequeños reactores modulares para satisfacer a algunos de los consumidores con mayor demanda energética del planeta: fabricantes industriales que necesitan altas temperaturas para producir miles de millones de toneladas de hormigón, plásticos, fibras y productos químicos.
Los paneles solares y los aerogeneradores son excelentes a la hora de producir electricidad, pero lo que la industria pesada también necesita es calor directo —y en grandes cantidades—. La fabricación de hormigón, vidrio y acero, así como la producción de numerosos productos químicos, plásticos y fertilizantes, siguen dependiendo en gran medida de los combustibles fósiles para generar ese calor.
Los reactores nucleares tradicionales, sencillamente, no alcanzan la temperatura suficiente. Los sistemas de refrigeración que utilizan requieren agua líquida para funcionar e, incluso aplicando presión para elevar el punto de ebullición del agua, sus temperaturas máximas de funcionamiento se quedan cientos de grados por debajo de lo necesario.
En su lugar, el reactor Xe-100 propuesto por X-energy utilizará gas helio como refrigerante, lo que le permitirá funcionar a presiones mucho más bajas y a temperaturas más elevadas. El helio calentará agua y generará vapor sobrecalentado, que la industria podrá utilizar directamente o para generar 80 megavatios (MW) de electricidad mediante una turbina, o bien una combinación de ambas opciones. Esto supone alrededor de una décima parte de la capacidad de la mayoría de los reactores que operan hoy en día.
Al igual que otros reactores modulares pequeños (SMR), el Xe-100 utilizará un moderno combustible a base de uranio llamado TRISO (abreviatura de isotrópico triestructural) que es extremadamente resistente a la corrosión y a la fusión. Se añadirán «esferas» compactas de TRISO de forma continua por la parte superior del reactor, que luego descenderán lentamente hacia el fondo, donde se reciclarán o se retirarán como residuos. La empresa asegura que el reactor será intrínsecamente seguro en caso de pérdida de suministro eléctrico: si las temperaturas en su interior aumentan, la reacción nuclear se ralentiza y se detiene de forma natural.
Indicadores clave
Potencial de impacto
El calor industrial representa actualmente el 18 % de las emisiones anuales mundiales de gases de efecto invernadero, y cerca de la mitad procede de procesos a alta temperatura difíciles de electrificar. Coubicar pequeños reactores nucleares en grandes plantas de fabricación podría reducir algunas de las mayores huellas de carbono del mundo.
El reactor Xe-100 también podría utilizarse en la industria de los combustibles fósiles, que hoy en día consume enormes cantidades de gas natural para generar el calor necesario para extraer petróleo de las arenas bituminosas y durante el refino de petróleo.
La flexibilidad del Xe-100 permite utilizarlo para la generación tradicional de electricidad. Al reducir el tamaño y la potencia respecto a las actuales centrales de fisión a escala de gigavatios, los reactores pequeños como el Xe-100 pueden abastecer a más mercados, llegando incluso a centros de datos individuales. La IA y los centros de datos representan ahora el mayor componente individual de la nueva demanda de electricidad en EE. UU., y se prevé que su consumo se vuelva a duplicar para 2030. X-energy afirma que se podrían agrupar hasta 12 de sus reactores para suministrar energía 24/7 in situ, a un coste inferior al de una central nuclear tradicional y sin las complicaciones de tener que añadir infraestructuras de transporte.
Salvedades
Puede que la tecnología detrás de la fisión refrigerada por helio esté bien contrastada, pero la única generación de energía a escala comercial de este tipo en la actualidad se encuentra en China, donde dos reactores han tenido dificultades para operar de forma continua. X-energy afirma que su suministro de combustible integrado verticalmente debería garantizar un funcionamiento fiable, con reactores que cuentan con una vida útil de 60 años.
La viabilidad económica de los SMR tampoco está demostrada en gran medida. Los costes y los plazos en el sector nuclear suelen dispararse, y la Administración de Información Energética de EE. UU. calcula que la electricidad generada por los SMR costará más de seis veces más que la de los parques solares. Si bien el contexto actual de regulación y financiación pública en EE. UU. favorece a la energía nuclear, esto podría cambiar a lo largo del prolongado plazo de desarrollo de X-energy.
Los reactores TRISO parecen excelentes para la seguridad y la no proliferación (las resistentes esferas serían difíciles de convertir en armas), pero resultan menos impresionantes en lo relativo a los residuos. El Xe-100 podría generar 10 veces más volumen de combustible nuclear gastado por unidad de energía que los reactores actuales, aunque sus residuos de menor actividad requerirán un almacenamiento menos sofisticado.
Próximos pasos
La Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos ha concedido a la filial de X-energy una licencia de fabricación de combustible para esferas TRISO-X, y está previsto que su primera fábrica esté terminada en 2028. Un reactor Xe-100 para suministrar calor y electricidad a una gran planta química en Texas operada por Dow también ha superado su primer obstáculo regulatorio, y podría estar operativo a principios de la década de 2030.
En paralelo, X-energy trabaja en un complejo de cuatro reactores Xe-100 de 320 MW en Richland (Washington), en colaboración con Amazon, y en una flota mayor de 6 GW en el noreste del Reino Unido. Ambos proyectos tienen como objetivo comenzar a generar electricidad en la década de 2030.