¿Cómo funcionan las centrales nucleares flotantes?

¿Una solución innovadora a nuestro problema energético o un trozo flotante de peligro para la salud? La energía nuclear ha sido objeto de una gran controversia desde hace muchas décadas, pero pocas centrales nucleares suscitan tantas protestas como las diseñadas para flotar en alta mar o en los cursos de agua cercanos de pequeñas ciudades…

gns2iebz

¿Una solución innovadora a nuestro problema energético o un trozo flotante de peligro para la salud?

La energía nuclear ha sido objeto de una gran controversia desde hace muchas décadas, pero pocas centrales nucleares suscitan tantas protestas como las diseñadas para flotar en alta mar o en los cursos de agua cercanos de pequeñas ciudades en lugares de difícil acceso.

Los reactores nucleares flotantes están empezando a suscitar un gran interés en la Federación Rusa, así como en zonas del norte de Europa, que los ven como recursos energéticos clave para el futuro desarrollo del Ártico, ya que el cambio climático sigue derritiendo el hielo marino y los glaciares de las latitudes septentrionales.

Bajo esos glaciares que se derriten hay una riqueza de recursos naturales que nunca han sido vistos -y mucho menos explotados- por el ser humano, pero sigue habiendo un problema: Cómo construir la infraestructura necesaria para explotar estos recursos. Ahí es donde entran las centrales nucleares flotantes.

¿Cómo se construye un reactor nuclear flotante?

eil5akjc 1

En primer lugar, un reactor nuclear flotante no es tan sencillo como poner un reactor nuclear en un barco y listo, pero tampoco es mucho más complicado.

Hay que construir barcos especiales para albergar los reactores, pero la idea de un reactor nuclear en un barco no es en absoluto un concepto nuevo. Los submarinos militares y los rompehielos árticos ya funcionan con reactores nucleares, así que la idea no consiste tanto en añadir un reactor nuclear a un barco, sino en hacer que el reactor nuclear sea el punto central del barco.

Obviamente, esto requiere diferentes opciones de diseño para acomodar el equipo de seguridad, así como los reactores nucleares en sí. Pero, probablemente, el elemento más importante es la seguridad frente a fenómenos meteorológicos extremos o tsunamis que podrían hundir el barco o dañarlo de otro modo y liberar lluvia radiactiva o residuos.

Tal circunstancia ocurrió en Chernóbil (Ucrania) en 1986, y más recientemente en Fukushima (Japón), cuando un tsunami de 15 metros de altura en 2011 inutilizó el suministro eléctrico y la refrigeración de los reactores de tres de las centrales nucleares de Fukushima Daiichi. Por supuesto, se trataba de reactores en tierra.

La forma en que un barco se enfrenta a estos retos y a otros, como el almacenamiento de las barras de combustible nuclear gastado altamente radiactivo que utiliza el reactor, sigue siendo una cuestión importante y abierta.

u6zh95y8

El Akademik Lomonosov, la primera central nuclear flotante de Rusia, terminada en 2018, es una forma de reactor de agua presurizada que genera agua calentada a alta presión que transfiere su energía térmica a agua de menor presión en un sistema secundario que también genera vapor.

Al igual que los reactores nucleares de los barcos, la cuestión de los residuos radiactivos es un gran desafío, ya que se encuentran en forma de líquido radiactivo. Al tratarse de un reactor de agua a presión, también existe el problema de un posible accidente que provoque la dispersión explosiva de material radiactivo en la atmósfera.

La empresa danesa Seaborg Technologies cree que la solución a esto es utilizar un reactor de sales fundidas en su diseño de reactor nuclear flotante. En él, las sales de flúor mezcladas con el combustible nuclear forman un líquido por encima de los 932 °F (500 °C), dejando que fluya dentro y fuera del reactor.

A diferencia de los reactores de agua presurizada, si la cámara del reactor se rompe de algún modo -durante un accidente provocado por una catástrofe natural, por ejemplo- la sal fundida no explota violentamente en forma de vapor. En su lugar, cuando la sal fundida se expone al aire, se endurece y se convierte en una roca, muy parecida a la lava, que no sólo contiene el material radiactivo, sino que también facilita su manipulación y eliminación.

Sin embargo, los reactores de sales fundidas tienen sus propios problemas de contención, especialmente en lo que respecta a la corrosión. Las sales calientes son notoriamente corrosivas en entornos marítimos, como las turbinas de gas de los barcos, por lo que construir un reactor nuclear con ellas requerirá un blindaje especial que pueda soportar el tipo de corrosión que ni siquiera el acero inoxidable puede soportar.

¿Por qué construir un reactor nuclear flotante?

Pero, ¿qué sentido tiene un reactor nuclear flotante? En primer lugar, un reactor nuclear flotante se utiliza para suministrar energía sustancial para uso industrial y residencial en lugares remotos.

El Akademik Lomonosov, por ejemplo, alimenta la ciudad de Pevek, en el norte de Rusia, así como una planta de desalinización en la región. Rusia también ha aprobado otras cinco centrales nucleares flotantes para que funcionen a lo largo de su costa ártica septentrional.

Además de suministrar electricidad a algunas de las comunidades más aisladas de Rusia, estas centrales también proporcionarán la energía necesaria para impulsar el desarrollo aún más al norte, en zonas árticas más prístinas y vírgenes que ahora están siendo expuestas por el retroceso del hielo marino y los glaciares.

Fuera de Rusia, un reactor nuclear flotante podría servir para abastecer de energía a regiones del mundo donde la electricidad es escasa o inexistente, así como para ayudar a las regiones afectadas por desastres a recuperarse.

Estados Unidos ya instaló una central nuclear flotante en el Canal de Panamá en los años sesenta y principios de los setenta, aunque no era tan ambiciosa como la que proponen otras empresas, como Seaborg Technologies y la rusa Rosenergoatom.

6ho9arnw 1

Seaborg Technologies espera llegar a producir cientos de centrales nucleares flotantes cada año, y afirma que estos reactores compensarán 33.600.000 toneladas de dióxido de carbono, como mínimo, a lo largo de la vida útil del reactor, en comparación con una central de carbón de tamaño similar.

«El mundo necesita energía, pero también hay que descarbonizar», dijo Troels Schönfeldt, cofundador y director general de Seaborg. «Con un producto altamente competitivo, utilizando la capacidad de producción existente, podemos desplegar cientos de reactores cada año: estamos orientados al impacto global».

Ese objetivo de descarbonización es vital, sin duda, e incluso algunos defensores de la política medioambiental dicen que descarbonizar la economía para combatir el clima es imposible sin aumentar la producción de energía nuclear.

Sin embargo, como señalan otros, la construcción de una energía nuclear segura lleva mucho tiempo -algo de lo que prácticamente no disponemos cuando se trata de evitar el cambio climático-, por lo que depositar nuestras esperanzas climáticas en la energía nuclear para salvarnos puede ser efectivamente discutible.

¿Cuáles son las limitaciones de los reactores nucleares flotantes?

Empezando por lo más obvio, los reactores nucleares flotantes sólo pueden utilizarse donde haya suficiente agua para que puedan flotar, es decir, en mar abierto o en cursos de agua suficientemente amplios como los grandes ríos.

Si las regiones interiores más aisladas no están conectadas a la misma red eléctrica que la región costera a la que está conectada una central nuclear flotante, entonces no les servirá de mucho.

Esto sería especialmente frustrante si el objetivo de una central nuclear flotante fuera proporcionar energía a una región afectada por una catástrofe, en la que cabe esperar interrupciones en la red eléctrica, si es que existe una red local.

En 2017, el huracán María devastó el territorio estadounidense de Puerto Rico, dejando sin electricidad durante meses a algunas zonas de la isla. El problema en este caso no era tanto que una central eléctrica hubiera estado fuera de servicio durante todo ese tiempo, sino que María había derribado las líneas eléctricas en toda la isla.

La energía no se restableció oficialmente para todos los residentes de Puerto Rico hasta marzo de 2019, casi dos años completos después de que María golpeara la isla. Este tipo de desafío de infraestructura no es algo que una planta de energía nuclear flotante podría haber arreglado, y su utilidad en otras áreas de desastre sería igualmente limitada.

¿Cuáles son los riesgos asociados a los reactores nucleares flotantes?

El mayor problema que se vislumbra en el horizonte de las centrales nucleares flotantes es el mismo al que se enfrenta cualquier central nuclear: ¿Cuáles son los riesgos asociados?

Los defensores de la energía nuclear se apresuran a señalar que la energía nuclear tiene un fantástico historial de seguridad, teniendo en cuenta el número de centrales nucleares en servicio en todo el mundo. Y, sin duda, hay algo que decir al respecto, en su contexto.

Actualmente sólo hay 443 reactores nucleares en funcionamiento en el mundo, por lo que al evaluar el riesgo de un accidente nuclear, hay que tener en cuenta el tamaño de la muestra que se está considerando. Si se lanza una moneda una vez y sale cara, no se puede decir que nunca sale cruz.

En abril de 2021 se habían desmantelado 190 centrales nucleares en todo el mundo, y el número total de centrales nucleares comerciales actualmente operativas era de unas 449. Se han producido varios accidentes nucleares importantes de gran repercusión, como la catástrofe nuclear de Kyshtym en 1957, Three Mile Island, Chernóbil y Fukushima.

Tras la catástrofe de Fukushima, los investigadores analizaron todos los accidentes de fusión del núcleo ocurridos en el pasado y calcularon una tasa de fallos de 1 por cada 3704 años de funcionamiento del reactor. Los resultados también sugirieron que es probable que se produzcan más accidentes nucleares graves de los previstos.

El experto en energía nuclear de la Universidad de Princeton, Harold A. Feiveson, escribió que, aunque las centrales nucleares se han vuelto muy fiables, «incluso si la probabilidad de un accidente grave fuera, digamos, de una entre un millón por año de reactor, una capacidad nuclear futura de 1.000 reactores en todo el mundo se enfrentaría a un 1% de posibilidades de un accidente de este tipo cada período de 10 años, algo bajo quizás, pero no insignificante si se tienen en cuenta las consecuencias»

Y las consecuencias de ese accidente son tan grandes como los beneficios de la central nuclear cuando funciona correctamente. La energía nuclear es, sin duda, una propuesta de alto riesgo y alta recompensa, incluso cuando el número absoluto de accidentes nucleares sigue siendo pequeño.

Como señala el grupo de activistas medioambientales Greenpeace, un accidente nuclear en el Ártico de una central nuclear flotante sería potencialmente catastrófico.

«Los reactores nucleares flotando en el Océano Ártico supondrán una amenaza escandalosamente obvia para un medio ambiente frágil que ya está sometido a una enorme presión por el cambio climático», dijo Jan Haverkamp, experto nuclear de Greenpeace Europa Central y del Este, en respuesta a la finalización de la construcción del Akademik Lomonosov en 2018.

El director adjunto de Rosenergoatom, Sergey Zavylov, declaró a la BBC en 2010 que «estas [centrales nucleares flotantes] tienen muy buen potencial, ya que crean las condiciones para explorar la plataforma ártica y establecer plataformas de perforación para extraer petróleo y gas. El trabajo en el Ártico es muy complicado y peligroso y debemos garantizar un suministro energético fiable».

«Podemos garantizar la seguridad de nuestras unidades al cien por cien», añadió Zavylov, «todos los riesgos están absolutamente descartados».

En cuanto a los fenómenos meteorológicos extremos y los tsunamis, los defensores de las centrales nucleares flotantes insisten en que estos buques resistirán estos fenómenos, pero no sólo está por demostrar, sino que no parece en absoluto que puedan garantizarlo, al menos los que ya hemos visto producirse.

«Las centrales nucleares flotantes se utilizarán normalmente cerca de las costas y en aguas poco profundas. Al contrario de lo que se afirma sobre la seguridad, el casco de fondo plano y la falta de autopropulsión del [Akademik Lomonosov] lo hacen especialmente vulnerable a los tsunamis y ciclones», dijo Haverkamp de Greenpeace.

Es importante recordar que los huracanes y los tsunamis en mar abierto pueden ser peligrosos, pero lo son mucho menos que a lo largo de las costas, donde el agua desplazada se adentra en zonas costeras a menudo pobladas, provocando enormes mareas de tempestad y cosas peores. Cualquier central nuclear flotante será tan vulnerable a estas fuerzas como cualquier otro gran buque a lo largo de la costa.

Aunque esto no sea una preocupación importante en el norte de Rusia, varios países de África, Sudamérica y Asia han expresado su interés por las centrales nucleares flotantes en el pasado, y es probable que el interés aumente a medida que Rusia y otros países empiecen a producirlas en masa.

Al menos, hasta que se produzcan accidentes, y sin duda los habrá cuando se produzca un número considerable de estas centrales nucleares flotantes. Si se le da la vuelta a la moneda mil veces, el riesgo real de estas centrales nucleares flotantes será mucho más evidente de lo que es ahora.

En última instancia, no se conoce el riesgo real que suponen las centrales nucleares flotantes, ya que simplemente no tenemos un tamaño de muestra suficiente para medirlo de forma definitiva, aunque eso es en realidad algo bueno. Disponer de muchos datos sobre accidentes nucleares pasados y sus causas no es el tipo de cosa que nadie quiere ver, pero para la mayoría de nosotros, eso podría estar fuera de nuestro alcance.

A medida que la fiebre por explotar el Ártico se acelera en las próximas décadas, la alimentación de las operaciones de perforación y minería en el Ártico, y el suministro de electricidad y agua potable a quienes trabajan en ellas, va a ser una prioridad cada vez mayor para las naciones que reclaman los recursos del Ártico.

A medida que el agua potable se hace más escasa en el Sur Global, las plantas de desalinización van a ser esenciales para mantener con vida a un número insondable de personas, por lo que incluso con los riesgos de accidentes nucleares, los riesgos de morir de sed van a ser mucho más inmediatos para muchos.

Las centrales nucleares flotantes de producción masiva pueden muy bien ser la ola del futuro, nos guste o no.