La opción nuclear de Marruecos: cooperación tecnológica entre Rusia y Estados Unidos para impulsar sus soluciones a la escasez de agua

En la segunda cumbre Rusia-África celebrada el mes pasado (27 y 28 de julio) en San Petersburgo, Marruecos dio un paso más hacia la cooperación nuclear con la Federación Rusa al firmar un acuerdo con una filial de Rosatom, la empresa estatal rusa de energía nuclear. Rosatom corteja a Rabat con razón. Marruecos posee alrededor del 73% de las reservas de roca fosfórica del mundo, que también contienen aproximadamente 6,9 ​​millones de toneladas de uranio, la mayor oferta disponible en cualquier país.

Rabat está considerando cooperar con Rosatom específicamente en el campo de la desalinización de agua de mar, un proceso que consume mucha energía y cuyos costos prohibitivos impiden actualmente su uso generalizado en Medio Oriente y el Norte de África. Ahora que Marruecos y el resto de la región MENA ya enfrentan niveles debilitantes de escasez extrema de agua, la desalinización asequible con energía nuclear alimentada con uranio marroquí podría formar una parte importante de la solución para suministrar agua que se necesita desesperadamente para la agricultura y el consumo humano.

Aunque Rusia ha tomado la iniciativa preliminar de asociarse con Marruecos, los recientes avances en la tecnología nuclear modular estadounidense también abren la puerta a una asociación estratégica integral con Estados Unidos en materia de tecnología nuclear civil, con el objetivo de abordar la escasez de agua y otros impactos del cambio climático.

La rusa Rosatom corteja a Rabat

El 27 de julio de 2023, la empresa marroquí Water and Energy Solutions firmó un memorando de entendimiento (MoU) con Rusatom Smart Utilities, una filial del gigante ruso de la energía nuclear civil, Rosatom. El acuerdo tiene como objetivo explorar el desarrollo de plantas desaladoras de agua en Marruecos utilizando la tecnología de Rosatom para proporcionar agua para la agricultura, la industria y el consumo humano. Ni la empresa matriz ni esta filial de Rosatom se encuentran actualmente bajo sanciones de Estados Unidos o de la Unión Europea. Formalizado al margen de la segunda Cumbre Rusia-África en San Petersburgo, el MoU avanza la actualización de un memorando de cooperación de 2017, firmado por el Ministerio de Energía de Marruecos con Rosatom como parte del lento y cauteloso compromiso económico de Rabat con el Kremlin después del Rey Mohammed La histórica visita de VI a Moscú en 2016.

Posteriormente, Rabat eligió la sede de la primera Cumbre Rusia-África, celebrada en Sochi en 2019, para ampliar su cooperación energética con Moscú. En esa cumbre, MYA Energy de Marruecos concluyó un acuerdo de 2.300 millones de dólares con la corporación estatal rusa de desarrollo VEB para construir un complejo petroquímico y una refinería de petróleo en el norte de Marruecos. En octubre de 2022, el gobierno ruso reafirmó su cooperación nuclear con Rabat, preparando el terreno para el nuevo MoU con la filial de Rosatom en la segunda cumbre Rusia-África, celebrada hace dos semanas. El acuerdo podría sentar un precedente si la energía nuclear se incluye en la cartera de soluciones que se implementarán como parte de la estrategia nacional de agua de Marruecos de 40 mil millones de dólares para el período 2020-2050. Al establecer una prueba de concepto en Marruecos, Rusia podría proporcionar soluciones de desalinización con energía nuclear a países con escasez de agua en toda la región MENA y áreas adyacentes del África subsahariana.

El nexo entre alimentos, agua y energía nuclear de MENA y la tecnología rusa

Rosatom tiene experiencia en el desarrollo de complejos de desalinización para satisfacer las necesidades de refrigeración de las centrales nucleares que construye en todo el mundo, incluida la central nuclear de Akkuyu, que la empresa está construyendo en la costa sur del Mediterráneo de Turquía. Los cuatro reactores “agua-agua” (VVER) construidos por Rosatom por Akkuyu tendrán una capacidad instalada colectiva de 4.800 megavatios (MW), capaces de abastecer aproximadamente el 10% de la demanda de energía de Turquía. En el momento de las ceremonias de inauguración de 2015, la planta de Akkuyu era el primer proyecto ruso en MENA fuera de Irán y una obra maestra importante para ampliar la cuota de mercado regional de Rosatom. Ahora, Rosatom también está construyendo una planta VVER de cuatro reactores de la misma capacidad en Dabaa, Egipto. Moscú y El Cairo firmaron su MoU inicial para la construcción de la planta en 2015, cerca del momento de la ceremonia de inauguración de Akkuyu. Rosatom instalará el equipamiento inicial del primer reactor en Dabaa a principios de octubre de 2023.

A través de las actividades actuales de Rosatom en la región MENA, Rusia está bien posicionada para involucrar a los gobiernos regionales en el desarrollo de la desalinización con energía nuclear para superar el “trilema” impulsado por el cambio climático del nexo entre alimentos, agua y energía. El estado cada vez más frágil de la seguridad alimentaria en la región MENA, que se manifiesta en el aumento de los precios de los alimentos y la escasez de alimentos, se debe principalmente a la extrema escasez de agua de la región, cada vez más exacerbada por el cambio climático. Los niveles actuales de producción agroalimentaria en la mayor parte de la región MENA suelen consumir el 80% o más del suministro de agua. Incluso con su nivel actual e insuficiente de producción agroalimentaria, el déficit hídrico de Egipto se estima en 30-35 mil millones de metros cúbicos, equivalente al 60% de la cantidad de agua que el río Nilo ya aporta al suministro de agua del país. Turquía, un importante productor agroalimentario regional, también enfrenta una escasez de agua debilitante: el 97% de los agricultores encuestados informaron que están experimentando una disminución de los rendimientos debido a los impactos relacionados con el cambio climático en sus granjas. El cada vez más agotador agotamiento de los acuíferos subterráneos de Turquía ha llevado a muchos agricultores desesperados a perforar pozos ilegales para extraer agua subterránea que ya se encuentra en un nivel muy bajo.

El trilema de Marruecos es igualmente agudo, y tal vez mayor que el de Egipto o Turquía, dado el esfuerzo de Rabat por empujar a más ciudadanos a la clase media a través de una expansión masiva de la producción agroalimentaria de mayor valor agregado para la exportación. Para 2020, el Plan Maroc Vert (Plan Marruecos Verde) de 10 años de Rabat logró aumentar el valor de las exportaciones agrícolas del país en un 117% a aproximadamente 3.500 millones de dólares y creó 342.000 nuevos puestos de trabajo. Las exportaciones agroalimentarias de Marruecos siguieron creciendo hasta alcanzar los 5.970 millones de dólares en 2021 y superaron los 7.000 millones de dólares en 2022. Sin embargo, a medida que los ingresos de las exportaciones agroalimentarias marroquíes se disparan, el sector representa ahora hasta el 88% del consumo de agua del país. En 2015, la disponibilidad de agua en Marruecos era de 645 metros cúbicos per cápita, muy por debajo del umbral internacional de pobreza hídrica de 1.000 metros cúbicos per cápita. Marruecos está en la vía rápida para cruzar el umbral de los 500 metros cúbicos de “escasez extrema de agua” para 2050, salvo que el gobierno tome medidas.

El nuevo plan sucesor decenal de Rabat, la Generación Verde 2020-2030, se centra en la resiliencia y la sostenibilidad de la producción agrícola del país, con una dependencia sustancial de la tecnología de desalinización por ósmosis inversa de agua de mar (SWRO). Las plantas desalinizadoras SWRO requieren 10 veces más energía para producir el mismo volumen de agua que las plantas de tratamiento de agua convencionales. Para satisfacer sus necesidades agrícolas e industriales y al mismo tiempo garantizar un suministro adecuado y asequible de agua para el consumo humano, Marruecos necesitará realizar nuevas inversiones importantes en generación de energía con bajas emisiones de carbono.

Water and Energy Solutions, que firmó el MoU con la filial de desalinización de Rosatom, mantiene un enfoque especial en el desarrollo de plantas móviles de desalinización de agua para proporcionar agua dulce a pedido en lugares en dificultades. La enorme infraestructura de energía renovable y desalinización, cuyo objetivo es proporcionar agua respetuosa con el clima para la producción agroalimentaria a escala industrial y las principales regiones urbanas, no cubrirá las necesidades de agua de toda la nación. Para llenar los vacíos, Water and Energy Solutions está desarrollando unidades modulares para su implementación en áreas remotas o regiones que enfrentan una grave escasez de agua. La naturaleza compacta de la generación de energía nuclear podría ser muy adecuada para esta tarea, y la disponibilidad de uranio producido en el país hace que la opción nuclear sea aún más atractiva para Rabat.

Aprovechar la abundancia de uranio de Marruecos

Según estimaciones geológicas, la roca de fosfato de Marruecos contiene más de tres veces los 1,9 millones de toneladas de uranio que se encuentran en las reservas de mineral de uranio más grandes del mundo en Australia. El cuarto material más extraído del mundo, más del 90% del fosfato extraído se utiliza en la fabricación de fertilizantes sintéticos. El gigante estatal marroquí de minería de fosfato y fabricación de fertilizantes, el Grupo OCP (Office Chérifien des Phosphates), ha estado fabricando ácido fosfórico, un producto intermedio en la fabricación de fertilizantes de fosfato del cual se puede recuperar uranio, desde los años 1980. En 2020, OCP produjo 40,7 millones de toneladas de fosfato y fabricó 7,1 millones de toneladas de ácido fosfórico. En los últimos años, OCP ha estado examinando el papel que la recuperación de uranio puede desempeñar en la sostenibilidad de sus propias operaciones, involucrando las instalaciones de investigación de la Universidad Politécnica Mohammed VI para valorar el concepto para las próximas décadas.

A pesar del renovado interés en el uranio como subproducto del fosfato, la tecnología para recuperar uranio a partir del ácido fosfórico está bien establecida. Durante la década de 1980, la recuperación de uranio a partir del ácido fosfórico representó el 20% de la producción de uranio estadounidense, pero se interrumpió cuando los precios del uranio tocaron fondo durante la década de 1990. La empresa de fosfatos Prayon, con sede en Bélgica, propiedad conjunta de OCP y Wallonie Entreprendre, recuperó alrededor de 690 toneladas de uranio de la roca fosfórica marroquí entre 1975 y 1999.

El aumento general de los precios del uranio ha reavivado el interés en la recuperación de uranio a partir del ácido fosfórico. Utilizando tecnologías de extracción por solventes ya probadas, los costos del uranio oscilarían entre 44 y 61 dólares por libra de octóxido de triuranio (U3O8; una forma de torta amarilla y uno de los compuestos más estables de uranio, comúnmente utilizado en envíos entre fábricas y refinerías). El precio al contado del uranio el 30 de junio de 2023 era de 56,23 dólares por libra, frente a 40,33 dólares, un aumento interanual del 39,42%.

Utilizando tecnología de procesamiento convencional, la recuperación de uranio está dentro del ámbito de la viabilidad comercial. Los procesos de recuperación basados ​​en el intercambio iónico, que se están probando a escala comercial, podrían reducir potencialmente el costo de recuperación. La instalación piloto de la empresa australiana PhosEnergy en Estados Unidos tiene un coste operativo de unos 20 dólares por libra de U3O8, según la empresa. La lixiviación directa a escala comercial (la eliminación del uranio de la roca de fosfato antes de la producción de ácido fosfórico) podría reducir aún más el costo de recuperación.

Una oportunidad para una relación nuclear estratégica entre Estados Unidos y Marruecos

El uso de fuentes de energía renovables, en particular la energía solar y eólica, para resolver el trilema alimentos-agua-energía depende en última instancia de la capacidad de las tecnologías para ofrecer soluciones implementables a escala y dentro de un plazo para satisfacer las necesidades inmediatas. Las unidades móviles de desalinización impulsadas por generación modular de energía nuclear pueden proporcionar soluciones más fácilmente implementables a medida que la urgencia de la crisis de agua y alimentos en la región MENA se acelera debido al cambio climático.

Si bien el enfoque de Marruecos en la desalinización móvil de agua para hacer frente a esta contingencia ha llevado a su compromiso con la rusa Rosatom, la orientación de Rabat también disfruta de una sinergia con el esfuerzo actual de Washington para desarrollar las capacidades estadounidenses en tecnología de energía nuclear de cuarta generación, a través del diseño y producción de microrreactores móviles. . El programa del gobierno estadounidense para desarrollar un prototipo de microrreactor móvil se llama Proyecto Pele, liderado por la Oficina de Capacidades Estratégicas (SCO) del Departamento de Defensa. Se espera que el microrreactor móvil de 1 a 5 MW de la SCO se someta a operaciones de prueba en 2024 en el Laboratorio Nacional de Idaho. Un esfuerzo de todo el gobierno que involucra al Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE), la Comisión Reguladora Nuclear, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU., la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y la Administración Nacional de Seguridad Nuclear, el Proyecto Pele busca “promover la resiliencia energética y reducir las emisiones de carbono” para las Fuerzas Armadas de EE. UU. y también servir como “un pionero para la adopción comercial”.

Si bien actualmente se exige que el prototipo del reactor Pele se demuestre sólo en los Estados Unidos bajo la supervisión de seguridad del DOE, el Departamento de Defensa decidirá en una fecha futura sobre la transición de la tecnología y su uso comercial en la industria privada. A medida que las implicaciones del cambio climático para la seguridad se vuelven cada vez más marcadas, Washington debería adoptar la postura progresista de Rabat para encontrar soluciones a la escasez de agua. Dado que la opción nuclear ya forma parte de la cartera de posibles soluciones de Marruecos para abordar el trilema alimentos-agua-energía, la Casa Blanca debería considerar cómo involucrar a Rabat como actor en la difusión de la tecnología de energía nuclear móvil de cuarta generación de los Estados Unidos.

El profesor Michaël Tanchum es académico no residente del Programa de Economía y Energía del Middle East Institute. Enseña en la Universidad de Navarra y es investigador principal del Instituto Austriaco de Política Europea y de Seguridad (AIES). Puedes seguirlo en Twitter @michaeltanchum. El autor desea agradecer a Vicky Andarcia por su asistencia en la investigación.

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