El micro reactor nuclear que se está desarrollando proporcionará energía eléctrica constante (hasta 10 MW de potencia), escalable, fiable y sin emisiones, será transportable en un camión de unos 3 metros de largo, funcionará sin intervención humana y tendrá múltiples aplicaciones:
- Calor y electricidad para zonas industriales remotas.
- Electricidad para asentamientos remotos (islas y lugares separados de la red eléctrica) y bases militares.
- Exploración espacial: satélites, bases espaciales y lunares.
La clave de este micro reactor es su combustible, llamado TRISO, abreviatura de combustible de partículas isotrópicas triestructurales, que se desarrolló en la década de 1960. Cada pequeño gránulo consiste en una esfera fabricada de uranio, carbono y oxígeno. El combustible tiene una cubierta exterior alrededor del núcleo con tres capas de materiales a base de carbono y cerámica para aislar el material radiactivo.
Tradicionalmente, el núcleo contenía dióxido de uranio, pero ahora los gránulos contienen oxicarburo de uranio. Debido al sistema de autocontención, los gránulos no se derretirán ni liberarán material radiactivo incluso cuando se calientan durante 300 horas a 1800 ºC.
¿Qué hacemos con los residuos, y quien vende el uranio?
Tenemos múltiples formas de obtener uranio y dos soluciones para los residuos radiactivos: el reciclaje (que ya se está realizando) y el almacenamiento geológico profundo (a punto de comenzar en Finlandia)
Recursos Mundiales de Uranio
Podemos obtener material fisible de diferentes fuentes:
1. Los recursos identificados de uranio cubrirían la demanda actual durante 130 años, llegando a los 245 años si aumentase el coste de la extracción, sin contar con los recursos no descubiertos.
2. La obtención de uranio como subproducto de la fabricación de fertilizantes con fosfatos podría cubrir más del 15% de la demanda mundial, sin minería adicional
3. El reciclaje parcial del combustible usado, como se está realizando en Francia, Rusia, China o Japón, ha cubierto el crecimiento del número de reactores de los últimos años sin apenas aumentar la demanda de uranio. Un mayor reciclaje aumentaría la duración de los recursos.
4. El reciclaje de material fisible proveniente de armas nucleares contribuye al desarme y supone una importante reserva. Entre 1993-2013 el 10% de la electricidad de Estados Unidos provino del arsenal nuclear de la antigua Unión Soviética.
5. El reciclaje total del combustible usado y aprovechamiento total de la energía del uranio (actualmente el 5%) se producirá con los reactores de IV Generación. El primer reactor ya está en operación comercial desde 2016.
6. El torio es de tres a cuatro veces más abundante en la Tierra que el uranio. Es un material fértil (no fisible, pero convertible en fisible tras capturar un neutrón), de fácil extracción y que no necesita ser enriquecido (se utiliza el 100%).
7. La extracción de uranio de los océanos cada vez tiene un precio más bajo. Los recursos identificados proporcionarían combustible para 1000 reactores durante 100.000 años.
8. Se calcula que las rocas contienen un billón de toneladas de uranio. Cada vez que se extrae uranio del agua del mar, se lixivia (disolución en contacto con el agua), se reemplaza y vuelve al equilibrio. Se estima que tenemos uranio extraíble para más de 1000 millones de años.
9. No obstante, el coste de extracción del uranio del agua del mar todavía es alto, aunque varios países (especialmente Japón, China y Estados Unidos) están trabajando intensamente para abaratarlo, con importantes avances en los últimos años.
10. Si consideramos que «renovable» significa literalmente «que puede renovarse», cualquier recurso que se reponga de manera natural con el tiempo, como el agua, el sol, el viento o el crecimiento de organismos biológicos para biomasa o biocombustibles, es ciertamente renovable.
11. En conclusión, podemos afirmar que, si se consigue que el proceso de extracción del uranio del mar sea rentable económicamente, la energía nuclear se podría considerar una Energía Renovable.
Impacto medioambiental prácticamente nulo, porque el uranio se extrae por filtración del agua.
Rolls-Royce quiere revolucionar la industria de minirreactor nuclear.
La marca Rolls-Royce es conocida por su contribución a la industria automotriz, en la que cuenta con un impecable prestigio como abanderada del lujo y la exclusividad. Sin embargo, la marca británica es mucho más que eso y, de hecho, su principal actividad no está relacionada con el mundo del automóvil, sino con la aviación.
¿Qué hace de este reactor nuclear de Rolls-Royce tan especial?
Está totalmente modularizado, lo que permite su transporte por carretera, ferrocarril o mar.
No en vano, Rolls-Royce es uno de los principales fabricantes de motores aeronáuticos del mundo y, de hecho, ofrece productos y servicios en el sector de Aviación civil y militar, transporte por tierra y mar, sistemas de propulsión y energía eléctrica, o servicios de recopilación y gestión de datos.
Pues bien, ahora Rolls-Royce también entra en el campo de la energía nuclear con un innovador y ambicioso proyecto en el Reino Unido.
Rolls-Royce SMR, pequeño, modular y portátil para centrales nucleares modulares
El primer reactor mide 16 metros de largo por 4 de ancho y una buena parte de su fabricación se realizará en la propia factoría, lo que garantiza una alta calidad de construcción, así como una notable reducción del tiempo necesario para ello.
A nivel técnico, este minirreactor modular también destaca por ser un reactor de agua a presión (PWR) y tres lazos de refrigeración. En su caso, el refrigerante circula a través de tres bombas centrífugas de refrigerante del reactor (RCP) en dirección a tres generadores de vapor verticales (SG).
Según se detalló en el proyecto, el combustible es óxido de uranio (UO2) enriquecido hasta un 4,95%, revestido con una aleación de circonio y dispuesto en un elemento de 17×17 varillas. Además, el núcleo contiene 121 elementos combustibles, tiene una longitud de combustible activo de 2,8 metros y genera una potencia térmica de 1276 megavatios térmicos (MWt).
La seguridad como prioridad
En lo que respecta a la seguridad, este reactor modular de pequeño tamaño cuenta con defensa en profundidad proporcionada mediante múltiples capas de prevención y protección de fallos en forma de sistemas activos y pasivos independientes y diversos, con múltiples trenes por sistema.
Los sistemas de seguridad pasiva están diseñados para brindar su funcionalidad de seguridad de forma autónoma durante 72 horas, minimizando la demanda de acciones humanas y alimentación eléctrica.
Adicionalmente, el circuito primario y otros sistemas clave se ubicarán dentro de un recipiente de contención de acero destinado a confinar la liberación de productos radiactivos durante la operación normal y en accidentes.
También dispone de un recipiente (IVR) para confinar el corium (núcleo fundido) en accidentes severos. Los equipos esenciales están protegidos por una barrera resistente ante agresiones extremas, incluidos impactos de aviones y tsunamis.
Cada uno de los reactores tendrá una potencia de 470 megavatios eléctricos (MWe), por lo podrá suministrar electricidad a 1,3 millones de hogares. El coste estimado será de 2500 millones de euros para las cinco primeras unidades, bajando a los 2000 millones a partir del sexto. En la práctica, el coste de la energía sería de 59 euros/MW.
¿Cuál es la diferencia entre un micro reactor y un minirreactor modular (SMR)?
Si bien los micro reactores y los minirreactores modulares utilizan tecnología nuclear y forman parte de la cartera nuclear de Rolls-Royce, utilizan tecnologías diferentes y se utilizarían para alimentar cosas diferentes. Por ejemplo, un micro reactor puede proporcionar entre 1 y 10 megavatios de potencia y su tamaño más compacto lo convierte en una fuente de energía transportable. Mientras que un SMR tendría una potencia de alrededor de 0,5 gigavatios y funcionaría desde un sitio estático del tamaño aproximado de dos campos de fútbol.
Inversores
Qatar invirtió 85 millones de libras esterlinas (casi 100 millones de euros) en el consorcio nuclear liderado por Rolls-Royce: el Rolls-Royce SMR. Con esta inyección de capital y el apoyo del gobierno británico, alcanzó una cifra total de unos 500 millones de euros.
La inyección de dinero catarí le asegura al país árabe una participación del 10% en Rolls-Royce SMR, mientras que la compañía británica mantiene el 70% del negocio. Qatar se une a la propia Rolls-Royce y a otras empresas como BNF Resources UK, perteneciente a la familia francesa Perrodó y al operador estadounidense Exelon Generation en otras en un consorcio que lleva invertidos 195 millones de libras (229 millones de euros) durante los últimos tres años. Esta inversión inicial ha ayudado a desbloquear 210 millones de libras (246 millones de euros) más en subvenciones gubernamentales.