Micro reactores nucleares harán posible la electrificación de grandes vehículos de transporte
A fondo

Micro reactores nucleares harán posible la electrificación de grandes vehículos de transporte

Los camiones de transporte de gran tamaño (18 ruedas) y larga distancia que recorren las carreteras consumen mucho combustible, hidrocarburos de origen fósil, produciendo una gran cantidad de emisiones contaminantes. La sustitución de estos vehículos por camiones eléctricos, un proyecto ya en marcha, podría revolucionar la industria del transporte al eliminar las emisiones y contribuir al respeto medioambiental.

El obstáculo radica en que un camión de estas características consume entre 5 y 10 veces más electricidad que un coche eléctrico, por lo que debería disponer de una fuente energética abundante y accesible por toda la red de carreteras.

Por este motivo, aunque la tecnología y el diseño existen, los camiones de transporte eléctricos aún no son viables sin una solución sostenible de puntos de recarga.

Micro reactores nucleares harán posible la electrificación de grandes vehículos de transporte
Camión eléctrico cargando. Fuente: Adobe Stock

Los micro-reactores

El concepto de reactores nucleares de tamaño reducido no es nuevo. Hace tiempo que existen reactores pequeños que generan energía eléctrica en zonas remotas [el Ártico, bases militares, naves espaciales (ver monografía Energía nuclear y exploración espacial)] durante años sin necesidad de recarga. Estos diseños son el fruto de más de 20 años de investigación del Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos, con tecnologías maduras y demostradas para garantizar la seguridad nuclear.

El siguiente paso son los micro-reactores. Los ingenieros del Laboratorio Nacional de Argonne (ANL) en Illinois, Estados Unidos, han diseñado un micro-reactor que podría instalarse en áreas de descanso de carretera para producir las elevadas cantidades de electricidad que necesitan los vehículos eléctricos de 18 ruedas.

Los micro-reactores pueden producir las elevadas cantidades de electricidad que necesitan los vehículos eléctricos de 18 ruedas

Estos micro-reactores se conocen como MiFi-DC (acrónimo de MicroFission Direct Current o Corriente Directa de Micro Fisión), y podrían recargar camiones de transporte en miles de áreas de descanso por todo el país. Son aproximadamente del tamaño de dos cisternas de agua de tamaño medio, como las que hay en una casa, y se conectan a un sistema de almacenamiento de energía.

El Laboratorio Nacional de Argonne en Illinois (Foto: ANL)
El Laboratorio Nacional de Argonne en Illinois (Foto: ANL)

Los micro-reactores no solo reducen complejidad y costes. También presentan dos ventajas muy importantes:

  1. Un sistema flexible: El suministro energético es estable, pero se ajusta según la demanda. Cuando el punto de recarga está vacío, el reactor produce energía en forma de calor que se transfiere y almacena en una instalación anexa de fluido inerte para la transferencia de calor. Cuando el área de recarga se llena de camiones, el sistema accede al fluido caliente para producir vapor, generar electricidad y recargar las baterías de los vehículos.
  2. Un diseño seguro: El diseño del micro-reactor utiliza un tipo de combustible nuclear especial que mantiene todo el material radiactivo aislado de contacto con el exterior. Este combustible está compuesto por pastillas isotrópicas tri-estructurales (TRISO), que se han desarrollado gracias a 60 años de investigación en los laboratorios nacionales del DOE. Las pastillas contienen uranio de bajo enriquecimiento cubierto por varias capas de carbono y cerámica. Estas capas protectoras garantizan la seguridad del reactor.

Los micro-reactores poseen un sistema flexible y un diseño seguro

Proyecto en marcha

Según Derek Kultgen, ingeniero principal de la División de Ciencia Nuclear e Ingeniería del Laboratorio Nacional de Argonne (ANL), un micro-reactor puede funcionar durante más de diez años, por lo que los costes de recarga para los camiones eléctricos serían mucho más baratos que para un camión de diésel.

Un micro - reactor puede funcionar durante más de diez años, lo cual hace que recargar un vehículo eléctrico sea más barato que uno de diesel

El equipo de ANL indicó que este proyecto podría llenar el hueco que actualmente existe en la infraestructura de recarga para los vehículos de larga distancia eléctricos, los camiones de 18 ruedas, aunque aún queda mucho trabajo por desarrollar.

Pensamos ir mucho más allá en el análisis de este reactor”, ha asegurado Nicolas Stauff, el ingeniero nuclear principal que ya había diseñado micro-reactores para algunas start-ups y para el Departamento de Energía de Estados Unidos. Durante el próximo año, Stauff analizará los factores a tener en cuenta entre el tamaño del núcleo del reactor y la duración del plazo de operación, a la vez que explorará el comportamiento del núcleo del reactor con herramientas que ofrecen simulaciones de alta fidelidad de múltiples efectos físicos.

Fuentes: NucNet y Argonne National Laboratory