¿Cómo puede el mundo lograr las reducciones profundas de las emisiones de carbono que son necesarias para frenar o revertir los impactos del cambio climático? Los autores de un nuevo estudio del MIT dicen que, a menos que la energía nuclear se incorpore de manera significativa a la combinación global de tecnologías energéticas bajas en carbono, El desafío del cambio climático será mucho más difícil y costoso de resolver. Para que la energía nuclear ocupe su lugar como una importante fuente de energía con bajas emisiones de carbono, sin embargo, Es necesario abordar las cuestiones de costos y políticas.

En "El futuro de la energía nuclear en un mundo con restricciones de carbono, "publicado por MIT Energy Initiative (MITEI) el 3 de septiembre, los autores analizan las razones del estancamiento mundial actual de la capacidad de energía nuclear, que actualmente representa solo el 5 por ciento de la producción mundial de energía primaria, y discuten las medidas que podrían tomarse para detener y revertir esa tendencia.

El grupo de estudio, dirigido por investigadores del MIT en colaboración con colegas del Laboratorio Nacional de Idaho y la Universidad de Wisconsin en Madison, presenta sus hallazgos y recomendaciones en eventos en Londres, París, y Bruselas esta semana, seguido de los eventos del 25 de septiembre en Washington, y el 9 de octubre en Tokio. Estudiantes de posgrado y posgrado del MIT, así como profesores de la Universidad de Harvard y miembros de varios think tanks, también contribuyeron al estudio como miembros del equipo de investigación.

"Nuestro análisis demuestra que aprovechar el potencial de la energía nuclear es esencial para lograr un futuro energético profundamente descarbonizado en muchas regiones del mundo, "dice el copresidente del estudio, Jacopo Buongiorno, el profesor TEPCO y jefe de departamento asociado del Departamento de Ciencia e Ingeniería Nuclear del MIT. Él añade, "Incorporar nuevas políticas y modelos comerciales, así como innovaciones en la construcción que pueden hacer que el despliegue de centrales nucleares rentables sea más asequible, podría permitir que la energía nuclear ayude a satisfacer la creciente demanda mundial de generación de energía mientras se reducen las emisiones para abordar el cambio climático ".

El equipo de estudio señala que el sector eléctrico en particular es un candidato principal para una descarbonización profunda. El consumo mundial de electricidad está en camino de crecer un 45 por ciento para 2040, y el análisis del equipo muestra que la exclusión de la energía nuclear de los escenarios de bajas emisiones de carbono podría hacer que el costo promedio de la electricidad aumente drásticamente.

"Comprender las oportunidades y los desafíos que enfrenta la industria de la energía nuclear requiere un análisis exhaustivo de los aspectos técnicos, comercial, y dimensiones políticas, "dice Robert Armstrong, director del MITEI y el Profesor Chevron de Ingeniería Química. "Durante los últimos dos años, este equipo ha examinado cada problema, y el informe resultante contiene una guía que los responsables de la formulación de políticas y los líderes de la industria pueden encontrar valiosos a medida que evalúan opciones para el futuro ".

El informe analiza las recomendaciones para la construcción de plantas nucleares, tecnologías de reactores actuales y futuras, modelos y políticas comerciales, y reglamentación y concesión de licencias de seguridad de los reactores. Los investigadores encuentran que se necesitan cambios en la construcción de reactores para marcar el comienzo de una era más segura, reactores más rentables, incluyendo prácticas comprobadas de gestión de la construcción que pueden mantener los proyectos nucleares a tiempo y dentro del presupuesto.

"Un cambio hacia la fabricación en serie de plantas estandarizadas, incluyendo un uso más agresivo de la fabricación en fábricas y astilleros, puede ser una estrategia viable de reducción de costos en países donde la productividad del sector de la construcción tradicional es baja, "dice el científico investigador visitante del MIT, David Petti, director ejecutivo del estudio y miembro del laboratorio en el Laboratorio Nacional de Idaho. "Los proyectos futuros también deberían incorporar diseños de reactores con características de seguridad inherentes y pasivas".

Estas características de seguridad podrían incluir materiales centrales con alta estabilidad química y física y sistemas de seguridad diseñados que requieren energía de CA de emergencia limitada o nula y una mínima intervención externa. Características como estas pueden reducir la probabilidad de que ocurran accidentes graves y mitigar las consecuencias fuera del sitio en caso de un incidente. Estos diseños también pueden facilitar la concesión de licencias de nuevas plantas y acelerar su despliegue global.

"El papel del gobierno será fundamental si queremos aprovechar la oportunidad económica y el potencial de bajas emisiones de carbono que ofrece la energía nuclear, "dice John Parsons, copresidente de estudios y profesor titular de la Sloan School of Management del MIT. "Si este futuro se va a realizar, Los funcionarios gubernamentales deben crear nuevas políticas de descarbonización que pongan todas las tecnologías energéticas bajas en carbono (es decir, renovables, nuclear, combustibles fósiles con captura de carbono) en igualdad de condiciones, al mismo tiempo que explora opciones que estimulen la inversión privada en el avance nuclear ".

El estudio presenta opciones detalladas para el apoyo gubernamental a la energía nuclear. Por ejemplo, los autores recomiendan que los legisladores eviten cierres prematuros de plantas existentes, que socavan los esfuerzos para reducir las emisiones y aumentar el costo de lograr los objetivos de reducción de emisiones. Una forma de evitar estos cierres es la implementación de créditos de cero emisiones (pagos hechos a productores de electricidad donde la electricidad se genera sin emisiones de gases de efecto invernadero) que los investigadores señalan que están actualmente vigentes en Nueva York. Illinois, y Nueva Jersey.

Otra sugerencia del estudio es que el gobierno apoye el desarrollo y la demostración de nuevas tecnologías nucleares mediante el uso de cuatro "palancas":financiación para compartir los costos de las licencias reglamentarias; financiación para compartir los costos de investigación y desarrollo; financiación para la consecución de hitos técnicos específicos; y financiamiento para créditos de producción para recompensar la demostración exitosa de nuevos diseños.

El estudio incluye un examen del clima regulatorio nuclear actual, tanto en los Estados Unidos como a nivel internacional. Si bien los autores señalan que las redes sociales, político, y pueden existir diferencias culturales entre muchos de los países de la comunidad de la energía nuclear, dicen que la base fundamental para evaluar la seguridad de los programas de reactores nucleares es bastante uniforme, y debe reflejarse en una serie de principios regulatorios básicos alineados. Recomiendan que los requisitos reglamentarios para los reactores avanzados se coordinen y alineen a nivel internacional para permitir el despliegue internacional de diseños de reactores comerciales. y estandarizar y garantizar un alto nivel de seguridad en todo el mundo.

El estudio concluye haciendo hincapié en la urgente necesidad de realizar avances en la reducción de costos y de formular políticas con visión de futuro para hacer realidad el futuro de la energía nuclear.

"El futuro de la energía nuclear en un mundo con restricciones de carbono" es el octavo de la serie de estudios "El futuro de ..." que tiene como objetivo servir de guía a los investigadores, Responsables políticos, e industria. Cada informe explora el papel de las tecnologías que podrían contribuir a escala para satisfacer la creciente demanda de energía global en un mundo con restricciones de carbono. La energía nuclear fue el tema del primero de estos estudios interdisciplinarios, con el informe "El futuro de la energía nuclear" de 2003 (se publicó una actualización en 2009). La serie también ha incluido un estudio sobre el futuro del ciclo del combustible nuclear. Otros informes de la serie se han centrado en el secuestro de dióxido de carbono, gas natural, la red eléctrica, y energía solar. Estos informes completos están redactados por equipos multidisciplinarios de investigadores. La investigación es informada por un distinguido comité asesor externo.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.