Pequeño reactor modular
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Los pequeños reactores modulares ( SMR por sus siglas en inglés) son una clase de pequeños reactores de fisión nuclear, diseñados para construirse en una fábrica, enviarse a sitios operativos para su instalación y luego usarse para alimentar edificios u otras instalaciones comerciales. El primer SMR comercial fue inventado por un equipo de científicos nucleares de la Universidad Estatal de Oregón (OSU) en 2007.[1] Trabajando con el prototipo de OSU, NuScale Power desarrolló en 2022 el primer modelo funcional, disponible para el mercado estadounidense.[2] El término SMR se refiere al tamaño, capacidad y construcción modular . El tipo de reactor y los procesos nucleares pueden variar. De los muchos diseños de SMR, el reactor de agua a presión (PWR) es el más común. Sin embargo, los diseños SMR propuestos recientemente incluyen: generación IV, reactores de neutrones térmicos, reactores de neutrones rápidos, sales fundidas y modelos de reactores refrigerados por gas.[3]
Los pequeños reactores militares específicos se diseñaron por primera vez en la década de 1950 para impulsar submarinos y barcos con misiles balísticos ( portaaviones y rompehielos ) con propulsión nuclear.[4] La potencia eléctrica de los reactores navales modernos se limita generalmente a menos de 165 MWe y se dedica a alimentar los turbohélices más que a suministrar electricidad comercial. Además, los reactores navales carecen de muchos más controles de seguridad debido a las limitaciones de espacio para las que fueron diseñados.
Los SMR comerciales pueden diseñarse para suministrar una potencia eléctrica tan baja como 5 MWe (eléctrica) o un máximo de 300 MWe por módulo. Los SMR también pueden diseñarse exclusivamente para la desalinización o la calefacción de las instalaciones en lugar de para la producción de electricidad.
Estos SMR se miden en megavatios térmicos MWt. Muchos diseños de SMR se basan en un sistema modular, que permite a los clientes simplemente añadir módulos para alcanzar la producción de megavatios (MWe) deseada. Algunos diseños de SMR, normalmente los que utilizan tecnologías de reactores de IV Generación, pretenden garantizar una ventaja económica adicional mediante mejoras en la eficiencia de generación eléctrica a partir de la generación de vapor a temperaturas mucho más elevadas. Idealmente, se espera que los reactores modulares reduzcan la construcción in situ, aumenten la eficiencia de la contención y afirmen que mejoran la seguridad.
Sin embargo, otros fabricantes de SMR afirman que la mayor seguridad debería venir de la aplicación de características de seguridad pasiva que funcionen sin intervención humana. La seguridad pasiva es un concepto que ya se aplica en algunos tipos de reactores nucleares convencionales. Los SMR también deberían contribuir a reducir los costes de personal de las centrales, ya que su funcionamiento es bastante sencillo,[5][6] y se afirma que tienen la capacidad de eludir las barreras financieras y de seguridad que inhiben la construcción de reactores convencionales.[6][7]
Hasta 2023, sólo China y Rusia han construido con éxito SMR operativos. El Departamento de Energía estadounidense había calculado que NuScale Power terminaría el primer SMR en Estados Unidos en torno a 2030,[8] pero este acuerdo se ha frustrado después de que los clientes se echaran atrás por el aumento de los costes.[9]Hay más de 80 diseños de reactores modulares en desarrollo en 19 países.[10] Rusia explota desde octubre de 2022 la central nuclear flotante Akademik Lomonosov, en el Lejano Oriente ruso (Pevek). La central flotante es la primera de este tipo en el mundo. El reactor modular de lecho de bolas de alta temperatura refrigerado por gas HTR-PM de China se conectó a la red en 2021.[10]
Los SMR difieren en términos de dotación de personal, seguridad y tiempo de despliegue.[11] Se afirma que los estudios del gobierno de EE. UU. para evaluar los riesgos asociados a los SMR han ralentizado el proceso de concesión de licencias.[12][13] Una de las principales preocupaciones con respecto a los SMR y su gran número, necesaria para alcanzar una rentabilidad económica, es evitar la proliferación nuclear.[14][15]