Reactores Modulares Pequeños (SMR): una tecnología prometedora para la energía limpia

16-01-2025 | Publicado por Joaquín Martí

Apremiados por la inmediatez del cambio climático, se intensifica la búsqueda de fuentes de energía sostenibles y fiables. Una tecnología emergente prometedora es la de los reactores modulares pequeños (SMRs, por sus siglas en inglés), que son reactores avanzados con capacidades de generación de hasta 300 MW(e), aproximadamente un tercio de la de los reactores tradicionales. Los SMRs, que pueden generar grandes cantidades de electricidad con pocas emisiones de carbono, son pequeños (una fracción del tamaño físico de un reactor convencional), modulares (permiten que sistemas y componentes se ensamblen en fábrica y se transporten al emplazamiento para su instalación) y reactores (aprovechan la fisión nuclear para generar calor y producir energía).

Los SMRs presentan varias ventajas potenciales sobre las plantas nucleares convencionales. Su menor tamaño permite ubicarlos en emplazamientos remotos o con conexión limitada a la red. Pueden construirse en taller, reduciendo plazos y costes. Sus diseños suelen ser más sencillos y su seguridad se apoya en sistemas pasivos y características inherentes de seguridad, lo que puede hacerlos más seguros y fiables. Se pueden instalar de forma modular y aumentar gradualmente la capacidad de generación. Normalmente requieren recargas de combustible menos frecuentes. Y además de la generación de electricidad base, son utilizables en aplicaciones como desalinización de agua de mar, calefacción urbana o suministro de calor o vapor para procesos industriales.

En la actualidad más de 80 diseños comerciales de SMRs están en desarrollo en el mundo, orientados a diversas capacidades y aplicaciones. Los principales son:

• Reactores de agua a presión (PWR), que utilizan agua a presión para refrigerar el núcleo del reactor y generar vapor; son el tipo más común de reactor de agua ligera y el tipo de SMR más utilizado.
• Reactores de agua en ebullición (BWR), en los que se permite la ebullición del agua en el núcleo, generando así vapor directamente.
• Reactores de alta temperatura refrigerados por gas (HTGR), que utilizan grafito como moderador y helio como refrigerante. Operan a temperaturas más altas, lo que los hace más eficientes.
• Reactores de sales fundidas (MSRs), que usan sales fundidas como refrigerante y combustible, lo que les permite operar a altas temperaturas y con distintos combustibles como torio y uranio. 
• Reactores refrigerados por agua supercrítica (SCWR), que utilizan agua sobrecalentada por encima de su punto crítico, lo que permite operar a altas presiones y temperaturas.
• Otros diseños en diversas etapas de desarrollo, como el Reactor Pequeño Avanzado de Alta Temperatura (smAHTR), el Reactor de Onda Viajera (TWR), el Reactor Rápido Refrigerado por Plomo (LFR), el Reactor de Muy Alta Temperatura (VHTR), etc.

Por supuesto, no faltan retos y problemas en materias tales como costes, seguridad, licenciamiento y aceptación pública. Con todo, hay múltiples instituciones públicas y privadas trabajando activamente para hacer realidad en esta década la tecnología de los SMRs. El Akademik Lomonosov ruso, que es la primera planta nuclear flotante del mundo, empezó a operar comercialmente en mayo de 2020, generando energía con dos SMRs de 35 MW(e).

En octubre de 2024 Google encargó 6-7 reactores del tipo MSR a Kairos Power con una capacidad total de 500 MW. Casi a la vez Amazon.com firmó acuerdos con X-Energy y Northwest Energy para desarrollar tecnología HTGR y satisfacer las crecientes demandas de energía de sus centros de datos. Además de Estados Unidos, hay SMRs en fase de construcción o licenciamiento en Argentina, Canadá, China, Rusia y Corea del Sur.

La Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA) tiene una página explicativa sobre este tema. También se ha establecido la Platform on SMRs and their Applications, un punto de encuentro para que los países coordinen sus apoyos al desarrollo, despliegue, supervisión y aplicaciones de los SMRs, tanto eléctricas como no eléctricas, tales como calefacción urbana y sistemas de desalinización. 

Parece claro que los SMRs están llamados a desempeñar un papel significativo en la transición energética. Si se mantienen los desarrollos y las inversiones, pueden constituir una fuente de energía fiable, limpia y económicamente rentable por muchos años. Principia ha trabajado en muchos tipos de reactores nucleares (PWRs, BWRs, AGRs, Magnox, fast breeders) y está preparada para incorporar los SMRs a la lista.