La Agencia de Energía Nuclear (AEN), una estructura de la OCDE) publicó un informe “Los pequeños reactores modulares. Segunda edición», donde describe la situación actual del segmento de las centrales nucleares de baja potencia. Los datos publicados están estructurados según varios parámetros. La reseña podría recomendarse como libro de referencia para los directivos de las sociedades de inversión, si no contuviera imprecisiones importantes, al menos en la información relativa a los proyectos y tecnologías de centrales nucleares de baja potencia de Rusia, que ocupan posiciones de liderazgo en este segmento.

Para la segunda edición, los expertos de la AEN identificaron 98 proyectos de centrales nucleares de baja potencias en todo el mundo, pero analizaron 56: «Estos son aquellos pequeños reactores modulares para los cuales la información necesaria está disponible de forma gratuita y podría evaluarse, y cuyos desarrolladores estaban dispuestos a participar en la evaluación«. Otras incluyen aquellas tecnologías de centrales de baja potencia para las que no existe un desarrollo activo, no existen recursos humanos y financieros, o el trabajo ha sido cancelado o suspendido indefinidamente. Las estimaciones presentadas en esta edición de la Revisión Tecnológica de las Centrales Nucleares de Baja Potencia se basan en los resultados obtenidos hasta el 10 de noviembre de 2023.

Los datos sobre las centrales nucleares están estructurados sobre varias bases: el grado de preparación del proyecto desde el concepto hasta la operación, la geografía por país, los propietarios de las instalaciones, el nivel de enriquecimiento del combustible para distintos tipos de reactores, clases de refrigerantes, los métodos de aplicación y las posibilidades adicionales de uso.

Particularidades de la metodología

En primer lugar, sorprende la afirmación sobre el número de reactores nucleares que ya están en funcionamiento: “Actualmente se han construido y están en funcionamiento tres pequeños reactores modulares: un HTGR con núcleo voluminoso (HTR-PM), en China, un reactor flotante KLT -40S, en Rusia, y un reactor de prueba de alta temperatura (HTTR), en Japón«. Este último se refiere a los reactores de investigación. Sin embargo, los reactores de investigación no están incluidos en el número de reactores nucleares; sólo incluyen los reactores de potencia, incluidos los de demostración. Si los autores del informe se hubieran tomado la libertad de incluirlos en la clasificación general, entonces el estudio debería haber tenido en cuenta al menos el reactor rápido de investigación multipropósito (MBIR), que está construyendo Rosatom en Dimitrovgrad e invita a los interesados ​​a participar en investigaciones al respecto.

También hay dudas sobre la mención de los buques mercantes como una posible aplicación de las tecnologías de reactores pequeños. En este contexto, al menos habría que tener en cuenta el único portaaviones más ligero del mundo, el Sevmorput, propiedad de Rosatom, equipado con una central nuclear. El carguero realiza con éxito viajes por la Ruta del Mar del Norte y entrega la carga en los puertos de destino.

El informe tampoco menciona la planta del reactor RITM-400. Los primeros reactores se instalarán en el rompehielos Rossiya (líder del proyecto) y ya está en marcha la producción de equipos clave y sistemas de control de reactores. También se están discutiendo con Norilsk Nickel opciones para la creación de una central nuclear terrestre con un reactor RITM-400, y las partes han firmado un acuerdo de intenciones y cooperación.

Por último, y lo que es más importante, el informe no menciona el proyecto de la central nuclear terrestre con el reactor Shelf-M, que está siendo desarrollado por el Instituto Dollezhal de Investigación y Diseño de Ingeniería Energética (NIKIET). Como afirmó Evgeny Pakermanov, Director General de Rusatom Overseas en el foro Atomexpo 2024, para el proyecto Shelf ya se ha completado el diseño técnico de la planta del reactor y muchos trabajos de investigación y desarrollo relacionados con el uso de esta tecnología. La decisión del comienzo del proyecto debería tomarse este año. Ya se ha determinado la región de ubicación, Chukotka, y los mayores consumidores. La central Shelf-M proporcionará electricidad a la mina de oro del yacimiento de Sovinoye y a las áreas prospectivas adyacentes.

Cabe señalar aquí que, en el informe de la AEN, por alguna razón, se designa a NIKIET como una estructura independiente, el desarrollador de la planta del reactor BREST-OD-300, NIKIET, recordamos, forma parte de Rosatom.

En términos generales, Rosatom está desarrollando al menos diez proyectos de centrales nucleares de baja potencia en distintas fases de ejecución.

Círculo de evaluación

Para caracterizar los proyectos, los autores del informe propusieron utilizar un círculo dividido en seis anillos concéntricos y seis sectores. Cada sector caracteriza un determinado parámetro del proyecto. El primero son las licencias concedidas: “Los criterios para evaluar el progreso en la obtención de licencias son estrictamente consistentes con las normas internacionales de concesión de licencias, incluida la interacción con las autoridades reguladoras en la etapa previa a la obtención de permisos, la aprobación del proyecto, la construcción y los permisos de operación. Se otorgan puntos adicionales a los proyectos SMR que se someten a la concesión de licencias simultáneamente en varios países (independientemente de la fase en que se encuentren)”.

El segundo, es el emplazamiento: “Los criterios de evaluación de la disponibilidad de un emplazamiento tienen en cuenta las decisiones tomadas por los propietarios de los mismos y la disposición de las autorizaciones de los emplazamientos para la construcción del SMR. Se otorgan puntos adicionales a los proyectos SMR que han logrado avances simultáneamente en varios sitios (independientemente de la fase en que se encuentren)”.

El tercero, es la financiación: “Los criterios para evaluar la financiación tienen en cuenta tanto las declaraciones públicas de los desarrolladores de reactores como los informes de financiación disponibles públicamente”.

El cuarto, es la cadena de suministro: “Los criterios para evaluar la preparación de la cadena de suministro tienen en cuenta el crecimiento de los compromisos reflejados en memorandos de entendimiento, contratos negociados y acuerdos formales de asociación, empresas conjuntas o consorcios con proveedores o empresas de ingeniería, adquisición y construcción”.

Quinto – el compromiso: “Los criterios de compromiso reflejan el número de interacciones con las personas y comunidades asociadas al proyecto SMR, que deben evidenciarse mediante memorandos de entendimiento, declaraciones públicas de apoyo al proyecto, reuniones comunitarias o acuerdos de distribución de beneficios”.

Sexto – es el combustible: “Los criterios para evaluar el éxito en este ámbito se basan en los avances realizados en el suministro comercial del combustible necesario. Cuando se dispone de una planta de producción de combustible con licencia operativa, se compara con otras ya en uso en plantas en operación. Para los SMR en este nivel de madurez, los próximos pasos serían concluir contratos de suministro de combustible y obtener una licencia para operar un reactor con un combustible específico”.

La lista de criterios de evaluación realmente cubre las cuestiones clave que afectan el éxito de una central nuclear de baja potencia. Sin embargo, el contenido de los criterios plantea dudas. Por ejemplo, ¿pueden los acuerdos de ubicación en diferentes sitios realmente considerarse una ventaja definitiva y en cualquier etapa? Aquí podemos recordar el ejemplo de Westinghouse, cuando la empresa no pudo hacer frente a la construcción de grandes unidades en dos emplazamientos, por lo que el proyecto Virgil C Summer se vio obligado a detenerse.

La tesis sobre las primas por concesión de licencias en diferentes países también parece ambigua si recordamos el escándalo de NuScale. La empresa presentó un proyecto para obtener la licencia, pero propuso construir otro, que planeaba licenciar más adelante. Sin embargo, en noviembre del año pasado, el proyecto para la creación de una central de baja potencia estadounidense en el laboratorio de Idaho se detuvo, y los participantes acusaron a NuScale de engaño. En este contexto, la ética de las propuestas de NuScale para establecer centrales nucleares de baja potencia en otros países parece al menos controvertida.

Los criterios para el grado de participación también generan dudas. Un proyecto recibe la máxima puntuación si hay “diez o más casos de participación de la sociedad civil”. En primer lugar, no está claro por qué diez, y en segundo lugar, no está claro qué se considera una unidad de compromiso. El informe establece: “Se considerarán las menciones (videos, podcasts o entrevistas) en los principales medios de comunicación no nucleares, así como los memorandos de entendimiento, las declaraciones públicas de apoyo al proyecto, las reuniones comunitarias y los acuerdos de distribución de beneficios de los siguientes grupos de partes interesadas: gobiernos nacionales, gobiernos regionales, gobiernos indígenas, sindicatos, organizaciones no gubernamentales, organizaciones de la sociedad civil, organizaciones comunitarias, universidades, usuarios y consumidores finales, consejos asesores”. Pero hay un ejemplo: con el apoyo de la central nuclear flotante en Pevek se construyó un templo ortodoxo. ¿Este debería contarse como una unidad de compromiso o como varias?

También sería bueno señalar que la declaración sobre la «falta de información reciente de fuentes abiertas verificables sobre la participación» del proyecto BREST-OD-300 no refleja la situación real. BREST-OD-300 se está construyendo en las instalaciones de la planta química Seversky Chemical Combine (SKhK), que forma parte de la División de Combustible de Rosatom, por lo que es necesario determinar la profundidad de la intervención teniendo en cuenta las actividades de ambas organizaciones, al menos en Seversk. Considerar BREST-OD-300 por separado de Siberian Chemical Combine y la División de Combustible en el contexto de la participación es tan inútil como tratar de determinarlo para cada unidad de una central nuclear de múltiples unidades. Tengamos en cuenta que SKhK es una empresa municipal de una ciudad empresarial, por lo que su grado de implicación en la vida de la ciudad ha sido el máximo durante muchas décadas.

«Hechicero» para el combustible nuclear gastado

La AEN propuso un proyecto conjunto sobre “Gestión Integrada del Combustible Nuclear Gastado de Reactores Pequeños y Avanzados”: “El proyecto conjunto de Gestión Integrada de Residuos de Reactores Pequeños y Avanzados (WISARD) de la AEN tiene como objetivo aprovechar la oportunidad única de desarrollar un enfoque integrado de la gestión del combustible nuclear gastado desde el inicio del ciclo de vida de dichos reactores. <...> La plataforma de objetivo WISARD promoverá la cooperación y el entendimiento entre las partes interesadas a lo largo del ciclo de vida de una central nuclear, lo que será clave para el desarrollo de un programa exitoso y sostenible”. La idea de crear una plataforma de este tipo es ciertamente interesante, útil y prometedora. Pero, si la participación en la plataforma se limita sólo a los países de la OCDE, parece probable que otros países desarrollen independientemente sistemas de gestión del combustible gastado para reactores pequeños u organicen una plataforma similar en el marco de otra asociación. Por ejemplo, los BRICS.

Mientras tanto, la gestión del combustible gastado en el segmento de los reactores pequeños se encuentra en una etapa temprana de desarrollo, como se señala en el estudio: “Para la evaluación de los proyectos de centrales nucleares de baja potencia en términos de planificación del trabajo con combustible gastado y su preparación para la eliminación del combustible gastado después del final de su vida útil, no había información suficiente de fuentes abiertas verificables. Se espera que en futuras ediciones de los informes de AEN sobre los pequeños reactores modulares desarrollen metodologías y criterios para evaluar el progreso en esta área”.

Introducción a las centrales nucleares de baja potencia

En general, si la información sobre los proyectos rusos fuera correcta, el informe podría recomendarse a las organizaciones financieras que necesiten familiarizarse con el contexto del desarrollo de las centrales nucleares de baja potencia, los proyectos en el segmento y compararlos según varias características significativas, y en primer lugar, responder a la pregunta de si vale la pena invertir en tal o cual tecnología o proyecto. El informe señala tres ventajas clave de la generación nuclear, de las que los representantes de Rosatom llevan años hablando en diversas plataformas: contribución a la descarbonización, estabilidad de precios y generación de energía. «Los pequeños reactores modulares desempeñarán un papel clave en el logro de los objetivos de descarbonización, y su importancia no hará más que aumentar«, consideran los autores del informe.

También señalan los desafíos que enfrenta la industria nuclear, que son: entregar los proyectos nucleares a tiempo y dentro del presupuesto, acceder a cantidades significativas de financiamiento a tasas competitivas, garantizar una cadena de suministro sana y sostenible y asegurar una fuerza laboral calificada.

Pero las centrales nucleares de baja potencia también tienen ventajas: debido a su menor tamaño, son más seguras, más fáciles de construir y, en términos absolutos, más baratas. Además, son más fáciles de integrar en la red eléctrica, tienen más opciones de implementación y, a menudo, tienen potencial para aplicaciones adicionales: generación de calor (esta opción se implementa en centrales nucleares flotantes) y producción de isótopos.

Los autores confían en que las centrales nucleares de baja potencia tengan dos ventanas de oportunidades: “Los reactores pequeños, modulares y avanzados con alta disponibilidad desempeñarán un papel central en la consecución de la neutralidad de carbono para 2050, apoyando los esfuerzos de descarbonización que se espera que cobren impulso en las décadas de 2030 y 2040”, es la primera. «La construcción masiva de pequeños reactores modulares y avanzados, actualmente en un nivel inferior de preparación y diseñados para producir electricidad, calor e hidrógeno, podría comenzar en la década de 2040, contribuyendo a la sostenibilidad a largo plazo mediante mejoras en el ciclo del combustible nuclear», es la segunda.