La industria nuclear estadounidense ha estado luchando por mantenerse firme durante décadas mientras lidia con costos crecientes, una flota envejecida, una fuerza laboral cada vez menor y una dura competencia del gas natural y la energía renovable.
Los reactores nucleares estadounidenses más recientes que entraron en funcionamiento, las unidades 3 y 4 de la planta Vogtle en Georgia, se pusieron en marcha en 2023. Tenían años de retraso y miles de millones de dólares por encima del presupuesto. Mientras tanto, más de una docena de reactores han cerrado desde 2013. Varias empresas que desarrollan reactores avanzados y pequeños reactores modulares, prometiendo mayor seguridad y menores costos, han visto colapsar sus proyectos y sus negocios.
Pero el año pasado, algunas grandes empresas tecnológicas dieron pasos hacia una reactivación.
Amazon ha firmado un acuerdo de 500 millones de dólares con X-energy para desplegar pequeños reactores modulares (SMR) por valor de 5 gigavatios en el estado de Washington. La empresa también está investigando nuevos proyectos nucleares en Virginia. Google y la startup nuclear Kairos Power acordaron desarrollar reactores nucleares refrigerados por sales fundidas, un enfoque que promete mayor eficiencia y menores costos. Microsoft ha hecho de la energía nuclear avanzada, incluidas tecnologías como SMR y la fusión, parte de su estrategia energética. Estas empresas tecnológicas buscan cumplir sus objetivos climáticos y al mismo tiempo saciar el apetito energético que se ha disparado con el impulso de la inteligencia artificial. El año pasado, la demanda de energía de los nuevos centros de datos creció un 26 por ciento a más de 5 gigavatios en América del Norte.
Los argumentos para inclinarse hacia la energía nuclear en este momento son convincentes. Podría generar cantidades masivas de electricidad, de día o de noche, llueva o haga sol, sin emitir gases de efecto invernadero a la atmósfera. La fisión nuclear es también una de las fuentes de energía más seguras. El carbón mata a más de 32 personas por cada teravatio-hora de electricidad producida, mientras que la energía nuclear mata a alrededor de 0,03. Pero construir una nueva central nuclear desde cero, especialmente si se trata de un nuevo diseño, es un proceso arduo y costoso que puede durar décadas.
Al mismo tiempo, también están cerrando antiguas centrales eléctricas de carbón que emiten dióxido de carbono y hollín. Muchos estados buscan llenar el vacío y al mismo tiempo intentan cumplir sus objetivos de descarbonizar sus redes eléctricas.
Es por eso que las empresas tecnológicas también buscan reactivar las plantas nucleares cerradas. Se están realizando avances para resucitar reactores en tres plantas de energía nuclear que estaban programadas para ser desmanteladas y podrían reiniciarse el próximo año. Es un avance sorprendente y sin precedentes para la industria nuclear.
«Si me hubieran dicho que habríamos estado hablando de esto hace 10 años, me habría reído de usted», dijo Patrick O’Brien, jefe de asuntos gubernamentales y comunicaciones de Holtec International, una empresa de servicios nucleares que hasta hace poco se especializaba en en el cierre de plantas nucleares.
Tres plantas están en la lista de reanimación. Está previsto que el reactor de 800 megavatios de la central nuclear de Palisades en Michigan, que cerró en 2022, reavive a finales de 2025; Holtec compró la planta de Palisades en 2022 y ahora lidera su reinicio. Microsoft firmó un acuerdo con Constellation para resucitar el reactor de la Unidad 1 de 835 megavatios en Three Mile Island en Pensilvania, que inicialmente se apagó en 2019 y podría encenderse en 2028. NextEra Energy está considerando devolverle vida a la central nuclear Duane Arnold de 600 megavatios. Central eléctrica en Iowa. La planta cerró en 2020 después de sufrir daños durante un derecho, una tormenta eléctrica rápida y poderosa.
Reiniciar estas plantas es una prueba crítica para la energía nuclear en Estados Unidos, y su desempeño reforzará o erosionará la confianza en ambiciones más amplias para una nueva generación de despliegue nuclear.
Pero si ayudarán a mantener el calentamiento global bajo control depende de cuánto desplazarán fuentes de energía más sucias en lugar de simplemente permitir una nueva demanda.
Cómo reiniciar un reactor nuclear
Por desgracia, reiniciar una planta de energía nuclear no implica activar un disyuntor cómicamente grande. La realidad es mucho más tediosa.
Para un aspirante a resucitador nuclear, las principales tareas son apaciguar a los reguladores y revitalizar el hardware.
La Comisión Reguladora Nuclear (NRC), la agencia federal a cargo de los reactores nucleares comerciales, dice que la razón por la que estas plantas de energía (Palisades, Three Mile Island, Duane Arnold) son elegibles para ser reiniciadas es que, desde la perspectiva del regulador, son sólo que casi muerto.
Cuando un reactor obtiene por primera vez la aprobación de la NRC, su licencia de funcionamiento inicial tiene una duración de 40 años. Al finalizar la primera licencia, el operador puede solicitar una prórroga de 20 años. «La clave de todos estos esfuerzos de reinicio es el hecho de que las licencias involucradas aún no han llegado a su fecha de vencimiento», dijo Scott Burnell, portavoz de la NRC.
Estos reactores se cerraron antes de lo previsto no por problemas técnicos sino porque el negocio no estaba funcionando.
Después de cerrar una planta, los operadores retiran el combustible de los reactores y lo colocan en piscinas de combustible gastado. Desmontan tuberías y maquinaria. Drenan refrigerantes y lubricantes para evitar la contaminación. Un desmantelamiento completo puede costar hasta 2.000 millones de dólares y llevar 20 años.
Pero las tres plantas que se están considerando reiniciar no han avanzado mucho en el proceso de desmontaje. Hasta hace poco, nadie había intentado recuperar una planta que ya estaba programada para su retiro, por lo que no existe un libro de reglas establecido sobre cómo hacerlo. “Hasta este momento nunca ha habido un caso en el que una empresa haya regresado y dicho: ‘Bueno, he cambiado de opinión’”, dijo Burnell. Lo primero que debe hacer alguien que quiera resucitar un reactor nuclear es solicitar una exención de las normas actuales que hacen que el cierre sea una vía de sentido único, lo que requiere una enorme cantidad de papeleo.
Luego, el operador debe implementar un plan de seguridad y devolver la planta a los requisitos originales según su licencia de operación. Ahí radica la próxima tarea.
Palisades, Three Mile Island y Duane Arnold cerraron hace relativamente poco tiempo, pero todavía han estado desconectados durante años. Imagínese dejar un automóvil en el camino de entrada sin usar durante un par de años y luego intentar encenderlo. Lo más probable es que no arranque en el primer intento. Es posible que el motor se haya atascado, que el combustible se haya separado o que la batería se haya descargado por completo. Incluso si no se utilizan, los componentes como mangueras de goma, juntas y neumáticos pueden oxidarse y volverse quebradizos con el tiempo. Las piezas metálicas pueden oxidarse. Una central nuclear cerrada enfrenta preocupaciones similares, aunque con consecuencias significativamente mayores.
Los operadores nucleares primero deben investigar meticulosamente todas las partes de sus instalaciones fuera de línea antes de obtener el visto bueno para volver a encenderlas.
Sin embargo, este proceso de cierre, inspección y reanimación también puede ser una oportunidad. O’Brien de Holtec señaló que las plantas de energía nuclear en funcionamiento tienen tiempos de inactividad programados regularmente que duran aproximadamente un mes para realizar tareas de mantenimiento y reabastecimiento de combustible. Pero una interrupción más prolongada le da al operador más tiempo para realizar actualizaciones y restauraciones más extensas.
«Tenemos partes de la turbina que han sido enviadas a Carolina del Norte para su renovación y que estarán fuera de servicio durante un año mientras se realiza el trabajo», dijo O’Brien. «No podrías haber hecho eso cuando eres una planta en operación (activamente)».
El otro desafío es la fuerza laboral. El funcionamiento de una planta de energía nuclear requiere personal altamente especializado, y dado que Estados Unidos ha tardado tanto en construir reactores, muchos empleados veteranos se han jubilado o abandonado la industria, mientras que cada vez menos nuevos graduados están surgiendo para reemplazarlos. Palisades empleó a 600 trabajadores durante la operación y contrató a 1.000 más durante los períodos de reabastecimiento de combustible y mantenimiento.
Cuando se programa el cierre de una planta, muchos de esos trabajadores abandonan el área o se jubilan. Entonces, para reiniciar una instalación nuclear, los operadores necesitan volver a reunir a sus equipos, a veces recuperando a los trabajadores de su jubilación mientras contratan y capacitan a otros nuevos.
Los resurgimientos nucleares aún tienen que demostrar su economía
El mayor desafío para los reinicios nucleares puede que no sea el hardware o las regulaciones, sino la competencia. Según un informe de 2021 del Servicio de Investigación del Congreso, “En los últimos años, la industria de la energía nuclear de EE. UU. se ha enfrentado a desafíos económicos y financieros, en particular plantas ubicadas en mercados energéticos competitivos donde el gas natural y los generadores de energía renovable influyen en los precios mayoristas de la electricidad”.
Los reactivadores de reactores dicen que pueden superar lo que mató a estas centrales eléctricas en primer lugar. Con Palisades, Holtec está asegurando un acuerdo de compra de energía con Wolverine Power Cooperative, una organización sin fines de lucro que proporciona electricidad a 280.000 hogares y empresas en la zona rural de Michigan. En lugar de competir cara a cara con otros generadores, esto garantiza que la planta pueda vender una cantidad determinada de electricidad a una tarifa fija.
O’Brien dijo que Holtec está aportando 500 millones de dólares de su propio dinero. La empresa también recibió 300 millones de dólares en subvenciones del estado de Michigan y una garantía de préstamo de 1.520 millones de dólares del Departamento de Energía de Estados Unidos por su esfuerzo.
Holtec también pretende utilizar el sitio de Palisades para implementar dos pequeños reactores modulares de 300 megavatios, convirtiéndose esencialmente en su primer cliente para estos reactores y mostrándolos a futuros clientes. Dado que el sitio ya está certificado como planta de energía nuclear, se reducen muchos de los costos de desarrollo que conlleva la construcción de una planta en suelo fresco. Holtec pretende tener su primer SMR en funcionamiento para 2030.
Si bien gran parte de la actividad reciente en torno a la energía nuclear ha sido impulsada por la industria tecnológica ávida de energía, Michigan ha establecido sus propios objetivos climáticos ambiciosos que hacen de Palisades una opción aún más atractiva. El estado pretende eliminar gradualmente todas sus centrales eléctricas alimentadas con carbón para 2030. El carbón actualmente proporciona más del 22 por ciento de la electricidad del estado. Se trata de un gran vacío que habrá que llenar en los próximos seis años.
Como muchos estados, Michigan está experimentando una creciente demanda de electricidad, particularmente a medida que los veranos más calurosos aumentan las necesidades de refrigeración. El auge de los coches eléctricos y el cambio de la calefacción de gas natural a las bombas de calor eléctricas también está aumentando el apetito energético. El estado también ve una oportunidad de participar en la acción de la IA y está instituyendo exenciones fiscales para los nuevos centros de datos.
Sin embargo, las plantas revividas como Palisades no pueden seguir funcionando para siempre. En un automóvil, los cambios regulares de aceite, los reemplazos de neumáticos y las inspecciones pueden mantenerlo en la carretera durante mucho tiempo. Pero si el bloque del motor comienza a desgastarse, generalmente no vale la pena ni el tiempo ni el dinero para reemplazarlo. De manera similar, con una planta de energía nuclear, el suministro continuo de combustible y el mantenimiento pueden mantenerla operativa, pero si su equivalente a un bloque de motor (la vasija de presión del reactor alrededor del núcleo del reactor) se vuelve quebradizo con el tiempo a medida que los neutrones de la fisión nuclear lo bombardean, eso puede ser caro y difícil de reemplazar. Su integridad es a menudo el principal determinante de la vida útil general de una central nuclear.
Palisades ya tenía 50 años cuando dejó de funcionar, y las regulaciones actuales de la NRC están diseñadas para permitir dos renovaciones de 20 años después de una licencia inicial de 40 años para una planta de energía nuclear. «Hemos tenido varias plantas que han venido para una segunda renovación, lo que les permitiría funcionar esencialmente durante 80 años», dijo Burnell. En teoría, una planta podría ir más allá, pero nadie lo ha intentado todavía.
Y todas las centrales nucleares tienen que hacer frente a costes crecientes. Mantener una fuerza laboral nuclear es cada vez más costoso y las normas de seguridad continúan aumentando. La inflación está encareciendo los materiales y las tasas de interés más altas están aumentando los gastos financieros. Al mismo tiempo, los paneles solares fotovoltaicos y las turbinas eólicas han experimentado caídas de precios extraordinarias y un crecimiento explosivo en todo el mundo.
Los desafíos de la industria nuclear siguen siendo inmensos, pero las preocupaciones sobre el cambio climático podrían terminar siendo el impulsor más convincente para la nueva energía nuclear. Cuando se trata de energía amplia, permanente y sin emisiones, la energía nuclear es un fuerte contendiente en la competencia.
Pero la energía nuclear se enfrenta ahora a otra bola curva. La reelección de Donald Trump a la Casa Blanca probablemente signifique que abordar el cambio climático se convierta en una prioridad menor, como lo fue durante su primer mandato. No está claro en qué medida el gobierno federal seguirá respaldando los reinicios nucleares y las nuevas empresas, y la industria podría necesitar encontrar una nueva propuesta para una mayor inversión pública.
