Universidades experimentarán con microenergía nuclear.

Un ingeniero calificó la energía nuclear como “totalmente incomprendida y poco aprovechada”.

Si su imagen de la energía nuclear es la de gigantescas torres de enfriamiento cilíndricas de concreto que vierten vapor en un sitio que ocupa cientos de acres de tierra, pronto habrá una alternativa: diminutos reactores nucleares que producen sólo una centésima parte de la electricidad y que incluso pueden ser entregado en camión.

Pequeñas pero significativas cantidades de electricidad (casi suficiente para hacer funcionar un pequeño campus, un hospital o un complejo militar, por ejemplo) saldrán de una nueva generación de reactores micronucleares. Ahora, algunas universidades están mostrando interés.

"Lo que vemos es que estas tecnologías avanzadas de reactores tienen un futuro real en la descarbonización del panorama energético en Estados Unidos y en todo el mundo", dijo Caleb Brooks, profesor de ingeniería nuclear de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

Los pequeños reactores conllevan algunos de los mismos desafíos que los nucleares a gran escala, como cómo deshacerse de los desechos radiactivos y cómo asegurarse de que sean seguros. Los partidarios dicen que esos problemas se pueden gestionar y que los beneficios superan cualquier riesgo.

Las universidades están interesadas en la tecnología no sólo para alimentar sus edificios, sino también para ver hasta dónde puede llegar para reemplazar la energía alimentada con carbón y gas que causa el cambio climático. La Universidad de Illinois espera avanzar en la tecnología como parte de un futuro de energía limpia, dijo Brooks. La escuela planea solicitar un permiso de construcción para un reactor de alta temperatura refrigerado por gas desarrollado por Ultra Safe Nuclear Corporation y pretende comenzar a operarlo a principios de 2028. Brooks es el líder del proyecto.

Los microrreactores serán “transformadores” porque pueden construirse en fábricas y conectarse in situ de forma plug-and-play, afirmó Jacopo Buongiorno, profesor de ciencia e ingeniería nucleares en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Buongiorno estudia el papel de la energía nuclear en un mundo de energía limpia.

"Eso es lo que queremos ver, la energía nuclear bajo demanda como un producto, no como un gran megaproyecto", afirmó.

Tanto Buongiorno como Marc Nichol, director senior de nuevos reactores del Instituto de Energía Nuclear, ven el interés de las escuelas como el comienzo de una tendencia.

El año pasado, la Universidad Penn State firmó un memorando de entendimiento con Westinghouse para colaborar en la tecnología de microrreactores. Mike Shaqqo, vicepresidente senior de programas de reactores avanzados de la compañía, dijo que las universidades serán "uno de nuestros primeros adoptantes clave de esta tecnología".

Penn State quiere probar la tecnología para que las industrias de los Apalaches, como los fabricantes de acero y cemento, puedan utilizarla, dijo el profesor Jean Paul Allain, jefe del departamento de ingeniería nuclear. Esas dos industrias tienden a quemar combustibles sucios y tienen emisiones muy altas. El uso de un microrreactor también podría ser una de varias opciones para ayudar a la universidad a utilizar menos gas natural y lograr sus objetivos de emisiones de carbono a largo plazo, dijo.

"Creo que los microrreactores pueden cambiar las reglas del juego y revolucionar la forma en que pensamos sobre la energía", dijo Allain.

Para Allain, los microrreactores pueden complementar la energía renovable proporcionando una gran cantidad de energía sin ocupar mucho terreno. Un microrreactor de 10 megavatios podría funcionar con menos de un acre, mientras que los molinos de viento o una granja solar necesitarían mucho más espacio para producir 10 megavatios, añadió. El objetivo es tener uno en Penn State para finales de la década.

La Universidad Purdue en Indiana está trabajando con Duke Energy en la viabilidad de utilizar energía nuclear avanzada para satisfacer sus necesidades energéticas a largo plazo.

Los reactores nucleares que se utilizan para la investigación no son nada nuevo en el campus. Alrededor de dos docenas de universidades estadounidenses los tienen. Pero utilizarlos como fuente de energía es algo nuevo.

De vuelta en la Universidad de Illinois, Brooks explica que el microrreactor generaría calor para producir vapor. Si bien el exceso de calor proveniente de la quema de carbón y gas para generar electricidad a menudo se desperdicia, Brooks ve la producción de vapor del microrreactor nuclear como una ventaja, porque es una forma libre de carbono de entregar vapor a través del sistema de calefacción del campus a los radiadores de los edificios. un método de calefacción común para grandes instalaciones en el Medio Oeste y Noreste. El campus tiene cientos de edificios.

El microrreactor de 10 megavatios no cubriría toda la demanda, pero serviría para demostrar la tecnología, a medida que otras comunidades y campus buscan abandonar los combustibles fósiles, dijo Brooks.

Una empresa que está construyendo microrreactores que el público puede ver hoy es Last Energy, con sede en Washington, DC. Construyó un reactor modelo en Brookshire, Texas, alojado en un cubo vanguardista cubierto de metal reflectante.

Ahora lo están desarmando para probar cómo transportar la unidad. Una caravana de camiones lo llevará a Austin, donde está previsto que el fundador de la empresa, Bret Kugelmass, hable en la conferencia y festival South by Southwest.

Kugelmass, empresario tecnológico e ingeniero mecánico, está en conversaciones con algunas universidades, pero su principal objetivo son los clientes industriales. Está trabajando con autoridades encargadas de otorgar licencias en el Reino Unido, Polonia y Rumania para intentar poner en funcionamiento su primer reactor en Europa en 2025.

La urgencia de la crisis climática significa que la energía nuclear sin emisiones de carbono debe ampliarse pronto, afirmó.

"Tiene que ser un producto pequeño y fabricado, en lugar de un gran proyecto de construcción hecho a medida", afirmó.

La energía nuclear tradicional cuesta miles de millones de dólares. Un ejemplo son dos reactores adicionales en una planta en Georgia que terminarán costando más de 30 mil millones de dólares.

El coste total del microrreactor de Last Energy, incluida la fabricación del módulo, el montaje y el trabajo de preparación del sitio, es inferior a 100 millones de dólares, afirma la empresa.

Westinghouse, que ha sido un pilar de la industria nuclear durante más de 70 años, está desarrollando su microrreactor “eVinci”, dijo Shaqqo, y apunta a obtener la licencia de la tecnología para 2027.

El Departamento de Defensa también está trabajando en un microrreactor. El Proyecto Pele es un prototipo de reactor nuclear móvil del Departamento de Defensa que se está diseñando en el Laboratorio Nacional de Idaho.

La Universidad Abilene Christian en Texas lidera un grupo de otras tres universidades con la empresa Natura Resources para diseñar y construir un microrreactor de investigación enfriado con sal fundida para permitir operaciones a alta temperatura a baja presión, en parte para ayudar a capacitar a la fuerza laboral nuclear de próxima generación.

Pero no todos comparten el entusiasmo. Edwin Lyman, director de seguridad de la energía nuclear de la Unión de Científicos Preocupados, lo calificó de “completamente injustificado”.

Los microrreactores en general requerirán mucho más uranio para ser extraído y enriquecido por unidad de electricidad generada que los reactores convencionales, dijo. Dijo que también espera que los costos del combustible sean sustancialmente más altos y que se puedan generar más desechos de uranio empobrecido en comparación con los reactores convencionales.

"Creo que aquellos que esperan que los microrreactores sean la solución milagrosa para resolver la crisis del cambio climático simplemente están apostando al caballo equivocado", afirmó.

Lyman también dijo que teme que los microrreactores puedan ser el objetivo de un ataque terrorista, y que algunos diseños utilizarían combustibles que podrían resultar atractivos para los terroristas que buscan construir armas nucleares toscas. La UCS no se opone al uso de la energía nuclear, pero quiere asegurarse de que sea segura.

Estados Unidos no tiene una instalación de almacenamiento nacional para almacenar combustible nuclear gastado y se está acumulando. Los microrreactores sólo agravarían el problema y esparcirían los desechos radiactivos, dijo Lyman.

Un estudio dirigido por Stanford en 2022 encontró que los reactores modulares más pequeños (el tamaño siguiente al micro) generarán más desechos que los reactores convencionales. La autora principal, Lindsay Krall, dijo esta semana que el diseño de los microrreactores los sometería al mismo problema.

Kugelmass sólo ve promesas. La energía nuclear, afirmó, ha sido “totalmente incomprendida y poco aprovechada”. Será "el pilar clave de nuestra transformación energética en el futuro".