Garantizar un futuro seguro para la energía nuclear

El mundo necesita expandir la generación de energía nuclear global para ayudar a frenar las emisiones globales de carbono. Esa conclusión se basa en numerosos modelos y proyecciones que indican que las energías renovables no pueden hacerlo solas.

Pero hay una advertencia importante. Simplemente no podemos tener incidentes nucleares importantes como los que tuvieron lugar en Chernobyl, Ucrania y Fukushima, Japón. Estos son lo que considero eventos de bajo riesgo, pero de alta consecuencia.

En la historia de la energía nuclear ha habido pocos incidentes graves. Pero las plantas de energía nuclear tienen el potencial único de desplazar permanentemente ciudades enteras en caso de un accidente grave.

El accidente de Chernobyl finalmente desplazó a unas 350,000 personas de sus hogares. Se reservaron miles de kilómetros cuadrados como zona de exclusión deshabitada alrededor de la planta nuclear de Chernobyl. Muchas personas también fueron desplazadas como resultado del accidente de Fukushima, aunque no tantas como con Chernobyl.

Si la energía nuclear quiere realizar su potencial para reducir las emisiones de carbono, debemos asegurarnos de que tales accidentes ya no sean posibles.

Construcción de plantas nucleares más seguras

Recientemente tuve la oportunidad de hablar sobre estos temas con la Dra. Kathryn Huff, Secretaria Adjunta de la Oficina de Energía Nuclear del Departamento de Energía.

El Dr. Huff explicó que los sistemas de seguridad pasiva son la clave para garantizar que, en caso de accidente, los trabajadores puedan alejarse de una planta nuclear y esta se apague en un estado seguro.

Aquí hay que hacer una distinción importante. El público puede esperar que los diseños nucleares sean a prueba de fallas, pero hay muchas razones por las que esa métrica nunca se logrará. Simplemente no puede protegerse contra todos los posibles incidentes que podrían ocurrir. Por lo tanto, tratamos de mitigar las posibles consecuencias e implementar diseños a prueba de fallas.

Un ejemplo simple de un diseño a prueba de fallas es un fusible eléctrico. No evita un incidente en el que demasiada corriente intente fluir a través del fusible. Pero si eso sucede, la conexión se derrite y detiene el flujo de electricidad, una condición a prueba de fallas. Ni Chernobyl ni Fukushima fueron diseños a prueba de fallas.

Pero, ¿cómo se pueden realizar tales diseños a prueba de fallas? El Dr. Huff señaló dos ejemplos.

El primero es el nuevo reactor de agua a presión (PWR) AP1000® de Westinghouse. El problema en Fukushima era que después del cierre, era necesario disponer de energía para hacer circular el agua para enfriar el reactor. Cuando se perdió la energía, desapareció la capacidad de enfriar el núcleo del reactor.

El nuevo reactor APR se basa en fuerzas naturales como la gravedad, la circulación natural y los gases comprimidos para hacer circular el agua y evitar que el núcleo y la contención se sobrecalienten.

Además del enfriamiento pasivo, ha habido innovaciones en el desarrollo de tipos de combustible de próxima generación que son tolerantes a los accidentes. Por ejemplo, isótropo triestructural (TRISO) combustible de partículas está hecho de un núcleo de combustible de uranio, carbono y oxígeno. Cada partícula es su propio sistema de contención gracias a las capas de triple revestimiento. Las partículas TRISO pueden soportar temperaturas mucho más altas que los combustibles nucleares actuales y simplemente no pueden derretirse en un reactor.

El Dr. Huff dijo que una demostración de un reactor avanzado estará en línea a finales de la década, con un lecho de guijarros lleno de partículas TRISO.

Estas dos innovaciones pueden garantizar que las futuras plantas nucleares nunca experimenten un accidente importante. Pero hay cuestiones adicionales que deben abordarse, como la eliminación de desechos nucleares. Hablaré de eso, así como de lo que Estados Unidos está haciendo para promover la energía nuclear, en la Parte II de mi conversación con el Dr. Huff.