Reactores nucleares modulares, la solución de Ucrania para recuperar su independencia energética

Desde el inicio de la invasión de Ucrania por parte de Rusia, hace ya más de un año, uno de los grandes objetivos del Kremlin han sido las infraestructuras energéticas del país presidido por Volodímir Zelenski. Ataques con misiles, drones suicidas y numerosos ciberataques han tenido como principal diana las centrales térmicas, eléctricas y nucleares ucranianas, como Zaporiyia, que a punto ha estado en varias ocasiones de sufrir una catástrofe equivalente a la de Chernóbil en su día.  

Para renovar su deteriorado sistema energético, Kiev ha puesto su mira en los pequeños reactores modulares o SMR. La intención de Herman Haluschenko, Ministro de Energía del gobierno ucraniano, es la de construir 20 de estos reactores, que pueden cambiar el panorama energético a nivel mundial. "Es la mejor opción para sustituir la generación térmica. Nos moveremos dentro de la transición verde con la mejor tecnología, la de los reactores SMR", aseguró esta misma semana. 

La propia Energoatom, empresa estatal que administra las centrales nucleares en Ucrania, tiene incluso decididas dos posibles ubicaciones para la construcción de estos ingenios energéticos una vez acabe la contienda bélica: Odesa, a orillas del mar Negro, y Chyhyryn, en el este del país, una pequeña localidad muy próximo al río Dnieper. Así, las 15 centrales nucleares de Ucrania, además de las dos nuevas unidades que se están construyendo en la central de Khmelnitski, recibirían un importante apoyo que puede ser clave para el futuro del país. 

Nuevos reactores

No es el único movimiento de Ucrania en su creciente interés por los SMR. El pasado 20 de marzo, el presidente de Energoatom, Petro Kotin, y la Directora de Relaciones con los Clientes de Rolls-Royce SMR, Sophie McFarlane-Smith, firmaron un memorando para trabajar juntos en el despliegue de estos pequeños reactores modulares construidos por la filial nuclear del fabricante de coches de lujo.

Estos prodigios de la ingeniería, que también pueden desempeñar un papel decisivo en la exploración espacial, serían capaces de generar electricidad suficiente para abastecer a un millón de hogares durante más de 60 años, según datos de la propia compañía británica.

Uno de los modelos de planta nuclear de Rolls-Royce SMR Rolls-Royce SMR Omicrono

"A través de la tecnología nuclear soberana de Reino Unido podemos ayudar potencialmente al pueblo de Ucrania a reconstruirse rápidamente y restaurar su seguridad y su independencia energética", recalcó Tom Samson, Consejero Delegado de Rolls-Royce SMR. 

Kotin, por su parte, señaló la importancia de que Ucrania pueda "convertirse en uno de los primeros países del mundo en atraer para este fin las prometedoras tecnologías de los pequeños reactores modulares". Aparte de Rolls-Royce SMR, la empresa estonia Fermi Energia y la ucraniana Eco-Optima firmaron hace sólo unos meses un acuerdo de colaboración para desarrollar la tecnología SMR.

Uno de los modelos de SMR propuestos por Fermi Energia Hitachi Omicrono

Hasta la fecha, el diseño más avanzado de SMR corre a cargo de la compañía estadounidense NuScale Power, que en el mes de enero de este mismo año recibió la primera aprobación de un diseño de reactor modular pequeño por parte de la Comisión de Regulación Nuclear (NRC) de EEUU. Así, cualquier empresa que quiera construir y operar este reactor ya dispone de los permisos necesarios para hacer realidad esta planta de agua ligera capaz de generar hasta 600 MW.

Este modelo llamado VOYGR, compuesto por distintos módulos SMR, 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 para generar energía. 

Planta nuclear de 6 módulos NuScale Power

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.

[Una mini central nuclear en cada ciudad: la fórmula barata de EEUU contra la dependencia del gas]

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.

Parte superior de un módulo NuScale Power

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.

Riesgos de los SMR

Pese a los avances de NuScale Power y de otras empresas como Terrapower, financiada por Bill Gates, los reactores SMR todavía tienen mucho que avanzar para ser tan fiables y rentables como las grandes plantas nucleares. Uno de los objetivos es hacerlos más seguros, porque, como afirma Mycle Schneider, autora principal del Informe sobre la situación de la industria nuclear mundial, "ninguna central nuclear del mundo ha sido diseñada para funcionar en condiciones de guerra".

Central nuclear de Zaporiyia, en Ucrania, tomada por los rusos el año pasado. EFE

Y es que los ingenieros atómicos han tenido en cuenta condiciones adversas para hacerlos resistentes a tormentas, terremotos y accidentes aéreos, pero no ataques como los que ha sufrido la central de Zaporiyia, donde se han producido cortes esporádicos de electricidad y agua. La solución de los SMR serviría para paliar los problemas de suminsitro, pero también ampliaría la cantidad de objetivos vulnerables y potencialmente peligrosos por la liberación de radiactividad. 

"En teoría, estamos hablando de miles de unidades que habría que instalar para que tuvieran un impacto en los mercados eléctricos o en el cambio climático", señaló la propia Schneider en una entrevista con Bloomberg. "Pero si se multiplican las unidades, también se multiplican los objetivos potenciales".

Simulación de aspecto exterior de una central nuclear NuScale Power

"Cuanto mayor sea la cuota nuclear, más difícil será cerrar todos los reactores como medida de precaución en caso de guerra", reza el informe sobre seguridad nuclear que lleva su firma, elaborado con financiación de la Fundación MacArthur de EE.UU. y la fundación alemana Heinrich Boell Stiftung. "La física no cambia en condiciones de guerra. Si se desencadena una fusión del núcleo por el impacto de las armas en el edificio del reactor, es probable que se escape más radiactividad porque un recinto del reactor dañado no puede cumplir su función de contención prevista"

El Departamento de Defensa de EEUU ya ha tomado cartas en el asunto y está estudiando la viabilidad de SMR del tamaño de un tractor, reforzado para resistir y ser desplegado en zonas de combate. Las empresas BWX Technologies, X-Energy y Westinghouse ya han recibido fondos para desarrollar este tipo de reactores, que podrían suponer un antes y un después a la hora de restablecer el suministro eléctrico en guerras como la que están librando Rusia y Ucrania.

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