Los reactores de potencia modular pequeños podrían proporcionar una alternativa a las plantas de fisión nuclear más grandes como Sizewell en el Reino Unido. Crédito:Ivor Branton, Wikimedia / CC por SA 2.0
Los pequeños reactores nucleares modulares podrían proporcionar energía nuclear a pequeñas comunidades y áreas rurales que actualmente cuentan con fuentes de energía de combustibles fósiles que dañan el medio ambiente. Evaluar el potencial de estos reactores significa estar atento al pasado, con otro fijo firmemente en el futuro.
Los reactores nucleares modulares pequeños (SMR) podrían superar los sobrecostos y los problemas de construcción que han acosado a una industria nuclear dominada por reactores más grandes. Una novedad oportuna Física abierta artículo de Esam Hussein, Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Universidad de Regina, Canadá, revisa el estado actual de los SMR y los beneficios que presentan.
La economía energética mundial se ha vuelto muy dependiente de la energía nuclear, con ventas de electricidad generada por energía nuclear que representan $ 40- $ 50 mil millones en ventas cada año y más de 100, 000 trabajadores que contribuyen a la producción solo en los Estados Unidos. Todavía, a pesar de ser mucho más 'más limpio' en términos de emisiones de efecto invernadero que los combustibles fósiles, generar electricidad sin quemar carbono, la energía nuclear está lejos de ser perfecta. Uno de los problemas es que las centrales nucleares de fisión son caras de construir y requieren mucho espacio. Esto deja a algunas comunidades y áreas rurales con servicios deficientes de energía nuclear y potencialmente de cualquier energía baja en carbono. Los SMR podrían proporcionar una solución.
"Los reactores modulares pequeños pueden apoyar el desarrollo sostenible al proporcionar de manera económica electricidad de carga base confiable, Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y permitir la justicia social suministrando energía a comunidades aisladas y desfavorecidas y a aquellas con medios económicos limitados. ", dice Hussein." Esta revisión crítica muestra que quienes desarrollan la tecnología emergente de pequeños reactores modulares pueden beneficiarse enormemente de los reactores pequeños anteriores y pueden aprender de los desafíos que han enfrentado el diseño modular, fabricación y construcción en la industria de la construcción naval ".
Además de estas ventajas, Hussein señala que los SMR pueden desempeñar un papel importante en la eliminación de plutonio apto para armas, quemándolo para proporcionar una producción sostenible de combustible nuclear. El investigador continúa:"Muchas jurisdicciones están considerando pequeños reactores modulares como un medio eficaz para combatir el cambio climático, aprovechando su flexibilidad y la reducción esperada en tiempo y costo de construcción, en comparación con el convencional; grandes reactores nucleares ".
Para evaluar la viabilidad de los SMR, Como era de esperar, Hussein se centra en el diseño de más de 100 reactores para evaluar su pequeño tamaño, tanto en términos de tamaño como de potencia, un factor definitorio importante de los reactores. El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) determina que los 'reactores pequeños' son los reactores con una potencia de hasta 300 MW eléctricos (MWe).
Hussein también evalúa la modularidad de tales reactores, un aspecto que se define más fácilmente como que posee componentes independientes o débilmente acoplados que tienen una funcionalidad autónoma y se pueden reemplazar o intercambiar con sistemas similares. "La mayoría de los reactores modulares pequeños emergentes incorporan características operativas y de seguridad que se probaron durante los años pioneros de la energía nuclear, pero el concepto de modularidad sigue siendo ambiguo, ", dice." Como se trataba de una revisión crítica, todos los aspectos de la tecnología debían ser considerados y analizados ".
La principal conclusión a la que se llegó en el documento de revisión fue que, si bien los SMR ofrecen una serie de ventajas sobre los reactores más grandes, incluyendo permitir que una planta de energía aumente gradualmente su capacidad sin comprometer y arriesgar un gran capital por adelantado, se necesitan muchos más conocimientos para perfeccionar dichos dispositivos. Afortunadamente, este conocimiento puede obtenerse del diseño, prueba y funcionamiento de pequeños reactores anteriores.
Lo que es más ambiguo y más difícil de evaluar es el concepto en evolución de modularidad, un área algo controvertida que necesita más investigación e investigación. Esto significa que los SMR presentan una especie de dicotomía en el campo nuclear:poseen un elemento probado y probado y un aspecto más experimental. Como Hussein concluye sucintamente:"¿Qué es nuevo y viejo al mismo tiempo? ¡Un pequeño reactor modular!"