Características y ventajas de los reactores modulares pequeños (SMR)
Un nuevo diseño de reactor nuclear más compacto incorpora las ventajas de la portabilidad y facilidad de construcción, lo que permite reducir costes y transportarlos a distintos lugares de difícil acceso.
A principios de la década de 2010, dentro del programa INPRO (International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles) del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) de Naciones Unidas y como iniciativa del Departamento de Energía de Estados Unidos, se comenzó el desarrollo de una nueva familia de reactores nucleares denominados Reactores Modulares Pequeños (Small Modular Reactors – SMR, en su denominación y siglas en inglés), con potencias eléctricas de alrededor de 300 MWe y posible entrada en operación a finales de la década de 2020, principios de 2030.
El interés por este tipo de diseños –orientados a producir electricidad y/o vapor de proceso industrial en cogeneración– radica en el deseo de reducir los costes de inversión directa, simplificar el procedimiento de licenciamiento, acortar los periodos de construcción y hacer posible que las centrales puedan emplazarse lejos de las grandes redes de transporte de electricidad.
Una característica esencial es que –debido a las pequeñas potencias unitarias y a su carácter modular– es posible producir estos reactores en fábrica con las ventajas que supone en cuanto a calidad de fabricación, facilidad de homologación y estandarización, envío al emplazamiento ya completos y listos para alcanzar la potencia deseada añadiendo unidades modulares y ensamblando la salida de vapor u otro fluido activo al ciclo turbina-generador.
En general, los diseños de los SMR se basan en la simplicidad de su diseño, la economía de escala asociada a la producción en fábrica, el ahorro de costes y tiempo de ejecución y el menor número de errores y cambios durante la instalación en el emplazamiento.
Los Reactores Modulares Pequeños presentan numerosas ventajas, como la reducción de costes y el ahorro en los periodos de construcción
Además, presentan un alto nivel de seguridad inherente, ya que utilizan factores de seguridad pasivos basados en los fenómenos de la naturaleza, como la circulación de refrigerante por gravedad o la transmisión de calor por convección, lo que permite una refrigeración indefinida sin acción del operador ni dependencia de la alimentación exterior o reposición de agua exterior.
El gran potencial de estos reactores se puede resumir en los siguientes factores:
- Pequeña potencia y carácter modular, que permiten la casi totalidad de su construcción en el ambiente controlado de una fábrica y su instalación posterior en el emplazamiento, módulo a módulo, mejorando así el nivel de calidad y eficiencia del proyecto.
- Flexibilidad de potencia para adaptarse a países con redes menos malladas y potentes.
- Gestión independiente de los módulos para mantenimiento y parada de recarga, mientras los demás permanecen en servicio.
- Menores necesidades de agua de refrigeración.
- Posibilidad de enterrar parcial o totalmente los módulos para mejorar su seguridad, en particular su resistencia a ataques aéreos y mejorar su integración en el entorno.
- Permiten otros usos, como en plantas de desalación de agua de mar o en ubicaciones remotas.
Los SMR son soluciones útiles para generar electricidad en ubicaciones remotas o en plantas de desalación de agua de mar
Más de 50 diseños de reactores modulares pequeños se encuentran en las distintas etapas de licenciamiento en Canadá, China, Estados Unidos, Finlandia, Francia, Reino Unido y Rusia.
Un ejemplo de reactor modular pequeño en operación es la primera central nuclear flotante del mundo, la Akademik Lomonosov, que en diciembre de 2019 produjo por primera vez electricidad para la red independiente del distrito autónomo de Chukotka en el extremo oriental de Rusia. En junio de 2019, el organismo regulador nuclear ruso (Rostekhnadzor) emitió una autorización para diez años a Rosenergoatom, empresa operadora de la central.
En septiembre de 2019, la nave del Akademik Lomonosov atracó en su base de destino del puerto ártico de Pevek (Chukotka) tras un viaje de 18 días y 9.000 km desde su base original en Múrmansk, donde se cargó el combustible. Con dos reactores KLT-40S de diseño ruso –con una potencia de 35 MWe cada uno, reactores modulares pequeños– la central flotante será utilizada para reemplazar la capacidad de generación perdida cuando la central nuclear de Bilibino se cierre permanentemente a principios de la década de 2030.
