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Cambio Climático

Un reactor nuclear pre-ensamblado

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Un nuevo diseño modular podría hacer que la construcción de reactores nucleares fuera más rápida y económica.

  • por Kevin Bullis | traducido por Francisco Reyes (Opinno)
  • 16 Junio, 2009

Un nuevo tipo de reactor nuclear diseñado para ser construido en fábricas en vez de en las centrales eléctricas podría reducir los tiempos de construcción de las centrales nucleares a casi la mitad y hacer que dicha construcción resultase más económica. Esto facilitaría que se pudieran construir más centrales nucleares, especialmente en los países pobres. El diseño es obra de Babcock and Wilcox, una compañía con sede en Lynchburg, Virginia, que desde aproximadamente 50 años construye reactores nucleares para los barcos de la Flota Naval de los Estados Unidos.

Normalmente los reactores nucleares de las centrales comerciales son de gran tamaño, y cada uno genera más de 1.000 megavatios de electricidad. Esto se debe a que, en general, resulta menos costoso construir una única central de gran tamaño que varias centrales más pequeñas, en parte porque no es necesario duplicar componentes tales como los muros de contención y las salas de control. Sin embargo este método también lleva consigo un alto riesgo financiero, razón por la que no se construyen plantas nucleares desde hace décadas. Cada planta puede costar 9 mil millones de dólares o más—algo que sólo las compañías suministradoras más grandes se pueden permitir—y la construcción puede durar más de cinco años desde que se pone el primer ladrillo hasta que la planta empieza a generar electricidad y beneficios para recuperar los costes de construcción, afirma Andrew Kadak, profesor de ingeniería nuclear en MIT.

El diseño del nuevo reactor de Babcock y Wilcox podría reducir los riesgos financieros asociados con las centrales nucleares, señala Kadak. Los reactores son mucho más pequeños, diseñados para generar 150 megavatios cada uno, aunque también se pueden unir varios de ellos para generar la misma electricidad que genera una planta convencional. También integran dos componentes distintos que en las centrales convencionales vienen dentro del mismo paquete: el reactor y el equipo utilizado para generar vapor del calor que produce el reactor. Como resultado, todo el sistema es lo suficientemente pequeño como para poder transportarlo en un vagón de tren. Y puesto que el sistema es fácil de transportar, se puede manufacturar en una fábrica central y después ser enviado a donde se encuentre la futura central eléctrica.

Kadak afirma que el hecho de construir el reactor en una fábrica debería reducir los tiempos de fabricación. Según él, en una hora se puede llevar a cabo en la fábrica lo que en la planta tomaría ocho horas. Una vez que el reactor estuviera terminado, se enviaría a donde fuera a estar localizada la fábrica, junto a los muros de contención, las turbinas para generar electricidad, los sistemas de control, y todo lo demás. Christofer Mowry, director de Babcock and Wilcox, estima que el tiempo total de construcción serían tres años—como poco dos años menos de lo que se tardaría en construir la planta siguiendo los métodos convencionales.

Estos tiempos de construcción reducidos también podrían ayudar a rebajar los costes de financiación, puesto que las plantas empezarían a producir energía más rápidamente. El diseño también evita ciertos inconvenientes que se dan durante la construcción de centrales nucleares, y es que la nave que alberga el reactor de mayor tamaño—una cámara presurizada que contiene el núcleo del reactor y los dispositivos de enfriamiento necesarios—sólo se puede manufacturar en unas pocas plantas en el mundo, y ninguna de ellas está en los Estados Unidos, afirma Mowry.

Las otras dos características del diseño también podrían reducir los costes relacionados con la explotación del la central. En primer lugar, cada reactor estará dentro de una estructura de contención lo suficientemente grande como para almacenar todos los residuos que genere la planta durante sus 60 años de vida, lo que elimina la necesidad de tener instalaciones de almacenamiento separadas. Esto podría tener especial importancia puesto que los operadores de las centrales nucleares puede que se vean obligados a almacenar sus propios residuos hasta que el gobierno les facilite unas instalaciones de almacenaje permanentes, algo a lo que están obligados por ley. En segundo lugar, los reactores también están diseñados para que el combustible deba ser repuesto sólo una vez cada cinco años, en vez de dos años, que suele ser lo habitual. Esto incrementará la cantidad de tiempo durante el que la planta puede estar operativa.

Kadak afirma que los pequeños reactores tiene aún más sentido para aquellos países pobres que no se pueden permitir financiar plantas de 10 mil millones de dólares y que tampoco poseen la infraestructura eléctrica necesaria como para distribuir la energía que proporcionan estas instalaciones de 1.000 megavatios. Sin embargo, a día de hoy, no está del todo claro que el ahorro en la fabricación de los reactores sea suficiente como para convencer a las grandes compañías eléctricas de los Estados Unidos—capaces de financiar las plantas convencionales—para que adopten el diseño. “En los Estados Unidos, son más difíciles de vender,” afirma Kadak.

Aunque los nuevos reactores son más pequeños que los convencionales, utilizan la misma tecnología base—son reactores de agua ligera—así que Mowry señala que será posible obtener la certificación necesaria atendiendo a las normas vigentes en la actualidad. Al menos otras dos compañías en los Estados Unidos están desarrollando reactores de agua ligera de pequeño tamaño y modulares. Uno de estos diseños, proveniente de Westinghouse, combina el generador de vapor y el reactor, aunque no está diseñado para ser construido en una fábrica. Una startup llamada NuScale también tiene un diseño para un pequeño sistema modular que se puede construir en fábricas y transportarse a las centrales eléctricas. Estos reactores son capaces de generar 40 megavatios cada uno. Otras compañías e investigadores, incluyendo a Kadak, están desarrollando una serie de diseños de futuros reactores modulares que utilizan una tecnología más avanzada y requerirán un nuevo proceso de regulación.

Mowry afirma que Babcock y Wilcox tiene previsto solicitar la certificación de forma oficial en 2011. La compañía ya está trabajando con la Tennessee Valley Authority para empezar el proceso de evaluación de una planta que utilizaría reactores con esta tecnología. Mowry afirma que las primeras plantas que incorporen su tecnología estarían funcionando alrededor de 2018. Sin embargo, Mujid Kazimi, otro profesor de ingeniería nuclear de MIT, afirma que este objetivo suena “muy ambicioso” si tenemos en cuenta lo que sabemos a día de hoy del proceso de regulación.

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