?Qu¨¦ son los mini reactores nucleares?

En ingl¨¦s se llaman Small Modular Reactors (SMRs) o Small Nuclear Reactors. Aunque el t¨¦rmino que m¨¢s se usa es el de SMR porque adem¨¢s de peque?os est¨¢n concebidos como modulares. Lo que define la diferencia entre lo que llamamos peque?o, mediano o grande es la potencia que generan. Por debajo de 300 megavatios equivalentes (MWe), que es aproximadamente un tercio de la capacidad de los reactores normales que usan en la actualidad, se considera SMR. Esta es la definici¨®n del Organismo Internacional de Energ¨ªa At¨®mica (OIEA).

Todos los SMR que hay hasta el momento son prototipos en diferentes estados de desarrollo, pero todav¨ªa no hay ninguno en uso. Los pa¨ªses que est¨¢n desarroll¨¢ndolos son Estados Unidos, que est¨¢ apostando muy fuerte por ellos, China, Rusia, Canad¨¢, Corea del Sur o el Reino Unido. Estos reactores nucleares peque?os ya se han utilizado con anterioridad, aunque no como fuente de electricidad. Por ejemplo, son los que se emplean en los submarinos nucleares.

Una central nuclear convencional como las que funcionan ahora requiere una inversi¨®n econ¨®mica enorme, seg¨²n la Sociedad Nuclear Espa?ola, entre 4.000 y 5.000 millones de euros. Y adem¨¢s tienen otros problemas a?adidos como son los de la seguridad y los de la gesti¨®n de los residuos. Los SMR se plantean como una alternativa m¨¢s econ¨®mica y m¨¢s f¨¢cil de gestionar. Los dise?os incluyen un primer m¨®dulo con potencia menor de 300 MWe, a los que eventualmente se les pueden a?adir m¨®dulos adicionales de caracter¨ªsticas similares.

Una de las primeras diferencias entre los SMR y las centrales nucleares actuales tiene que ver con su construcci¨®n. No se puede construir una central nuclear en cualquier sitio, pues requiere unas caracter¨ªsticas geol¨®gicas adecuadas o, en caso de las que usan agua como refrigerante (reactores de agua presurizada o en ebullici¨®n), una fuente de agua cercana como un lago, un r¨ªo o el mar, un SMR, al ser m¨¢s peque?o, no precisar¨¢ de tanta agua refrigerante. Para su construcci¨®n es necesario mover toda una industria hasta el lugar elegido para el emplazamiento, con los elevados costes de producci¨®n que eso supone. Los reactores peque?os podr¨¢n construirse en f¨¢bricas que podr¨¢n estar situadas en cualquier lugar. Una vez construidos ser¨¢ posible trasladarlos hasta el lugar donde se situar¨¢ la mini central nuclear. Eso permitir¨¢ instalarlos, por ejemplo, en lugares aislados o lejanos en los que no es rentable instalar una central nuclear convencional, o donde sea complicado hacer llegar la red el¨¦ctrica general. Tambi¨¦n se plantea su uso en desaladoras, sistemas de calefacci¨®n, o en aplicaciones industriales.

La principal diferencia entre los peque?os reactores y los reactores nucleares que hay ahora en funcionamiento tiene que ver con su operaci¨®n. Un reactor de 700 o 1000 MW es complicado de gestionar, tanto desde el punto de vista de la seguridad como desde el punto de vista de los residuos radiactivos.

Desde el punto de vista medioambiental habr¨¢ que ver c¨®mo responden los prototipos, aunque se espera que sean m¨¢s seguros por varias razones. La primera es que su peque?o tama?o permite elegir mejor el lugar en el que se instalen desde el punto de vista de la estabilidad geol¨®gica. Tambi¨¦n desde el punto de vista de una seguridad m¨¢s operativa, ya que para estos reactores m¨¢s peque?os pueden dise?arse sistemas de seguridad pasivos que no pueden utilizarse en una central nuclear convencional. Dado que estos sistemas pasivos dependen de fen¨®menos f¨ªsicos, que no requieren la acci¨®n humana, ser¨¢ m¨¢s sencillo ¡°apagar¡± el sistema ante una emergencia, mediante sistemas como la circulaci¨®n natural, la convecci¨®n, la gravedad o la autopresurizaci¨®n. Adem¨¢s, muchos dise?os incluyen un contenedor de acero que recubrir¨¢ todo el reactor y que se comportar¨¢ como una barrera de ingenier¨ªa adicional.

Seg¨²n la informaci¨®n que est¨¢n haciendo p¨²blica los desarrolladores de estos prototipos, la gesti¨®n de los residuos ser¨¢ m¨¢s f¨¢cil por la sencilla raz¨®n de que se producir¨¢n en menor cantidad, aunque es evidente que en el caso de tener tres reactores modulares (900 MWe), sus residuos equivaldr¨ªan a los de una central convencional. Por otra parte, estos nuevos dise?os tienen la ventaja frente a los convencionales que el tiempo de recarga es menos frecuente, de manera que puede realizarse cada tres a siete a?os, en lugar de los uno y dos a?os actuales. Algunos SMR se quieren dise?ar para funcionar hasta 30 a?os sin recargar. Esto simplificar¨¢ la operatividad de las centrales y la gesti¨®n de los residuos.

En general, los reactores de 700 MWe pueden ajustar aproximadamente la producci¨®n de acuerdo a la demanda de electricidad en ese momento. Los defensores de los SMRs estiman que podr¨¢n ajustar su producci¨®n de una manera a¨²n m¨¢s flexible que las centrales nucleares actuales, coordin¨¢ndola con la de las energ¨ªas renovables, por ejemplo e¨®lica o solar, que son fuentes de energ¨ªa variables que dependen del clima y la hora del d¨ªa. Sus defensores argumentan que, combin¨¢ndose con fuentes renovables, aumentar¨ªan la eficiencia de estas en un sistema de energ¨ªa h¨ªbrido.

Se est¨¢n barajando diferentes tipos de reactores modulares. Existen prototipos de agua ligera, que utilizan el agua presurizada como refrigerante. Tambi¨¦n existen otros posibles refrigerantes como algunos gases o metales fundidos (reactores de neutrones r¨¢pidos), as¨ª como sales fundidas. Otro aspecto que tiene inter¨¦s en los SMR es el uso del torio como combustible alternativo, sobre todo a ra¨ªz de los prototipos que est¨¢n desarrollando ya algunos pa¨ªses. Esta es una segunda gran l¨ªnea de actuaci¨®n dentro de los reactores nucleares para usos pac¨ªficos, donde se buscan combustibles alternativos al uranio, utilizado actualmente en los reactores nucleares y cuya presencia en la corteza terrestre es limitada.

Mar¨ªa Villa Alfageme investiga sobre el uso de trazadores radiactivos en el medioambiente y es Profesora Titular en el departamento de F¨ªsica Aplicada II de la Universidad de Sevilla.

Pregunta enviada v¨ªa email por Teresa V¨¦lez

Coordinaci¨®n y redacci¨®n:?Victoria Toro

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