Estos reactores nucleares caben en un camión de plataforma, ¿Qué tan seguros son?

La mina Golden Chest, en el extremo norte de Idaho, parece un escenario improbable para la innovación en energías limpias. Es un retroceso a una época anterior, la última mina de oro de roca dura en Idaho, donde maquinaria pesada excava a gran profundidad.

Pero el propietario de la mina, Idaho Strategic Resources, planea convertir la operación en un escaparate para una nueva fuente de energía: la energía nuclear miniaturizada.

La empresa quiere alimentar sus máquinas mineras con un reactor nuclear lo suficientemente pequeño como para caber en un contenedor y cargarse en un camión. El proyecto la situaría a la vanguardia del desarrollo de microrreactores, lo que, según sus promotores, podría impulsar un uso más amplio de la energía nuclear.

Al menos media docena de empresas están compitiendo para desarrollar reactores diminutos, que no se parecen en nada a los enormes proyectos energéticos que salpican las riberas de los ríos y las costas de los Estados Unidos, con sus torres de refrigeración y enormes estructuras de contención de hormigón.

Los reactores de tamaño plano están diseñados para generar tan solo un megavatio de energía, aproximadamente una milésima parte de la cantidad de una unidad grande existente. Es suficiente para abastecer a 1.000 hogares, una sola planta de fabricación o incluso una isla remota propiedad de un multimillonario (una empresa afirma haber recibido una consulta similar).

Generalmente no requieren agua como refrigerante, sino que utilizan gas helio, sales fundidas o tuberías de metal alcalino refrigeradas por aire para disipar el calor del núcleo. Como combustible, utilizan un novedoso tipo de pastilla de uranio que el Departamento de Energía ha declarado “a prueba de fusión”. Es una opción atractiva para los consumidores de energía en zonas remotas que buscan alternativas más económicas y limpias a los generadores diésel y las calderas de carbón.

Algunos científicos afirman que las afirmaciones de seguridad de la industria y el gobierno son enormemente exageradas. Sostienen que una explosión o un fallo técnico que rompa un reactor pequeño aún podría provocar una fuga radiológica. También señalan que Estados Unidos, tras décadas de inutilidad y frustración, aún no ha encontrado una solución para la eliminación permanente de residuos nucleares altamente radiactivos.

“La idea de que empecemos a transportarlos por todo el país, colocándolos en rincones de zonas pobladas junto a centros de datos y fábricas sin ningún plan de emergencia externo, es una locura”, declaró Ed Lyman, director de seguridad de la energía nuclear de la Unión de Científicos Preocupados. “No tiene fundamento científico”.

Sin embargo, el Departamento de Energía, tanto bajo administraciones republicanas como demócratas, ha promovido esta tecnología como una alternativa viable de energía limpia a demanda. Ahora, el gobierno impulsa las pruebas —en un laboratorio fortificado en Idaho— de múltiples diseños de microrreactores que compiten entre sí.

Si uno o más resultan exitosos, podría ser el primer diseño de reactor nuclear comercial nuevo utilizado en Estados Unidos desde los primeros años de la Guerra Fría. Los desarrolladores de esta tecnología esperan poner en funcionamiento el primero de ellos en 2028 y prevén su amplia implantación a principios de la década de 2030.

“Estudiamos con atención cómo podría ser la mina del futuro”, dijo Travis Swallow, director de desarrollo comercial de Idaho Strategic. “Creemos que la energía nuclear desempeña un papel fundamental”.

Las mininucleares, sus turbinas y la maquinaria de conmutación llegarían al emplazamiento como un juego de construcción a escala real. La planta ocupa tan solo dos acres (poco menos de una hectárea).

“La gente escucha ‘nuclear’ y piensa en Chernóbil”, dijo Jon Conrad, director de asuntos gubernamentales de Tata Chemicals, que espera reemplazar las sucias calderas de carbón con microrreactores en una fábrica de Wyoming que procesa carbonato de sodio, un polvo blanco usado en pasta de dientes, detergente para ropa y vidrio.

“Nos preguntan qué tan grande será esto y si tendremos estas enormes torres de enfriamiento”, dijo Conrad. “No es nada parecido”.

El concepto de un reactor pequeño y seguro, sin los riesgos financieros ni para la salud pública, los desafíos de ingeniería ni las consecuencias ambientales de los modelos tradicionales, ha intrigado a la industria nuclear durante décadas. La Comisión Reguladora Nuclear busca agilizar la aprobación de los microrreactores, argumentando que sus “perfiles de riesgo reducidos y características de seguridad mejoradas” podrían justificar una acción acelerada. Sin embargo, las preocupaciones de la comunidad influirán en sus decisiones.

Sin un plan federal de eliminación, los residuos nucleares podrían permanecer en los emplazamientos de los proyectos durante décadas. Otro desafío es encontrar el uranio altamente enriquecido necesario para alimentar los nuevos reactores. Actualmente no se fabrica en EE. UU., y las empresas se muestran reacias a invertir en instalaciones para su producción hasta que estén seguras de que los microrreactores sean viables y se desplegará un número considerable de ellos.

“Pronto descubriremos qué están dispuestas a aceptar las comunidades”, dijo Ted Nordhaus, cofundador del Breakthrough Institute, que aboga por la energía nuclear y otras soluciones tecnológicas a los problemas ambientales.

Idaho Strategic compraría sus reactores a una empresa emergente californiana llamada Radiant. Se utilizarían primero en Golden Chest, que está conectada a la red eléctrica, lo que ofrece un respaldo en caso de fallos iniciales. Pero su esperanza es que los microrreactores puedan, en última instancia, reemplazar los generadores diésel o la necesidad de construir líneas eléctricas a sitios remotos, sin conexión a la red, a un costo de hasta un millón de dólares por milla (1,6 kilómetros).

“Un reactor nuclear móvil que solo necesita recargarse cada cinco años es una alternativa atractiva”, afirmó Tori Shivanandan, directora de operaciones de Radiant. Radiant planea retirar los residuos al recargar los reactores de sus clientes y almacenarlos en una planta de fabricación que la compañía planea construir al norte de Casper, Wyoming.

La propuesta de almacenar indefinidamente los residuos de todos los clientes de Radiant en Wyoming no es bien recibida por los lugareños.

“He hablado con todos mis vecinos”, dijo Mitchell Groskopf, residente de Bar Nunn y vecino del sitio propuesto, en una reunión pública reciente. “Todos están en contra. Siento que avanza demasiado rápido”.

El representante Bill Allemand, un republicano que representa el área en la Cámara estatal, advirtió a los comisionados del condado contra la aprobación del plan de Radiant de fabricar hasta 50 reactores cada año en Bar Nunn y almacenar todos los núcleos de combustible gastado en el sitio.

“Si miramos dentro de 30 años, habrá cientos de estas cosas”, dijo Allemand. “La gente de Bar Nunn no quiere esto”.

Radiant no se deja intimidar. “Confiamos en el amplio apoyo de la mayoría de los funcionarios electos locales y de la comunidad, que desea los cientos de empleos bien remunerados que planeamos traer a la zona”, declaró Ray Wert, vicepresidente de la compañía, en un correo electrónico.

En una industria nuclear estadounidense con fama de prometer demasiado y no cumplir con los resultados esperados (los últimos reactores comerciales que entraron en funcionamiento superaron el presupuesto en casi 20.000 millones de dólares y acumularon siete años de retraso), el microrreactor comercial se había descartado por ser demasiado caro, poco práctico y peligroso para su distribución generalizada. Sin embargo, la creciente demanda, impulsada en gran medida por las explosivas necesidades de los desarrolladores de IA, está haciendo que los grandes consumidores de energía lo reconsideren.

Para el próximo año, se instalarán hasta tres microrreactores diferentes en un edificio de pruebas abovedado y reforzado con hormigón en el Laboratorio Nacional de Idaho, una última etapa para resolver cualquier imprevisto antes de que la tecnología pueda licenciarse y comercializarse. Al menos cinco empresas que compiten por ser las primeras en comercializar ya están firmando acuerdos con clientes potenciales. Entre ellas se encuentran Radiant, el fabricante de tecnología nuclear Westinghouse y la contratista militar BWXT de Virginia, que se ha asociado con Tata.

“Nuestros clientes exigen un producto más limpio y ecológico”, afirmó Conrad, de Tata Chemicals. “El carbón es un oxímoron en esa ecuación”.

El auge del interés comercial en los microrreactores se debe en gran medida al desarrollo del combustible TRISO (Tri-isotrópico estructural). Según el Departamento de Energía, este combustible sella el uranio en pastillas del tamaño de una semilla de amapola, recubiertas con capas de material resistente al calor que impiden que la radiación escape al exterior incluso en las condiciones más extremas, como un incendio o un terremoto.

“Evita que las sustancias nocivas del interior se escapen”, dijo Erik Nygaard, director de desarrollo de productos del nuevo campus de innovación de BWXT en Lynchburg, Virginia. “Se crea el tipo de contención que antes requería grandes estructuras de hormigón y prácticamente se colapsaba en la cabeza de un alfiler”.

Algunos científicos tienen menos confianza en el combustible, ya que, según dicen, no se ha demostrado que resista el calor extremo que puede producirse durante un mal funcionamiento del reactor.

En el nuevo y extenso campus de BWXT en Lynchburg, hay una sección completa, del tamaño de un hangar de aviones, para el Proyecto Pele, nombre de un proyecto del Departamento de Defensa para construir un reactor diminuto para bases militares. La unidad se está ensamblando para su entrega al centro de pruebas federal en Idaho. Los ingenieros están sometiendo los componentes a diversas pruebas de estrés, examinándolos con escáneres CT de escala industrial para detectar defectos y sometiéndolos a hornos de hidrógeno de alta temperatura.

La compañía lleva mucho tiempo fabricando los pequeños reactores que impulsan los buques de la Armada. Sin embargo, estos funcionan con combustible altamente enriquecido, apto para armas, y no son seguros para uso comercial.

Al final del pasillo de la zona de preparación del Proyecto Pele en el campus de BWXT se encuentra otra sección cavernosa donde la compañía está desarrollando un microrreactor que podría utilizarse para la exploración espacial y el lanzamiento de satélites. Kate Kelly, presidenta de BWXT Advanced Technologies, explica que también podría utilizarse para “proporcionar energía en la superficie lunar para apoyar la exploración humana o una economía lunar comercial”.

“La actividad en el espacio está aumentando significativamente”, dijo. “Para impulsarla, se necesita mayor potencia”.

Aún quedan numerosos desafíos por superar antes de que se desplieguen reactores nucleares diminutos en el espacio. Un programa federal de demostración llamado Proyecto DRACO se canceló a principios de este año ante la preocupación de que la tecnología no pueda fabricarse a un coste lo suficientemente bajo como para que sea competitiva.

En otra miniempresa nuclear llamada Nano Nuclear, el director ejecutivo James Walker dijo que entre los clientes potenciales se incluyen fabricantes y funcionarios gubernamentales de Filipinas e Indonesia que buscan energía confiable para islas remotas.

Walker comentó que un multimillonario contactó a Nano para preguntar si el microrreactor podría utilizarse para abastecer de energía a una comunidad isleña autosuficiente. “Preguntaron si era posible un proyecto que permitiera alimentar su propia granja vertical y su propia planta desalinizadora en una isla completamente autosuficiente”, explicó Walker. “Les respondimos que sin duda es posible”.