Los campos rodeados de valles boscosos y colinas en Oak Ridge, Tennessee, que alguna vez fueron el hogar del Proyecto Manhattan, pronto podrían producir otra primicia nuclear.
Aquí se están levantando cimientos y pilotes de hormigón para lo que podría ser una de una nueva generación de centrales nucleares, conocidas como pequeños reactores modulares. La empresa detrás de esto, Kairos Power, ha estado desarrollando su tecnología durante casi una década y ahora está inmersa en la construcción.
Muchas empresas están compitiendo para construir reactores que, según los expertos, podrían, con el tiempo, ser más baratos que las grandes centrales nucleares que han estado en uso durante décadas. Según lo que dicen los ejecutivos corporativos y los funcionarios gubernamentales, el mundo está en los albores de una nueva era nuclear que proporcionará energía barata y la tecnología de inteligencia artificial satisfará la asombrosa hambre de electricidad.
En el centro de esta promesa está la idea de reducir los barcos donde los reactores nucleares calientan agua para generar vapor que se utiliza para hacer girar turbinas. Se cree que los componentes de estos pequeños reactores pueden producirse y ensamblarse en masa en comparación con los diseños convencionales construidos por un pequeño ejército de trabajadores altamente calificados.
La industria de la energía nuclear ha luchado durante mucho tiempo para completar proyectos. Casi todas las centrales nucleares estadounidenses comenzaron a generar electricidad hace décadas, la mayoría de ellas Antes de que Bill Clinton asumiera la presidencia. En las últimas décadas, los elevados costos y los largos retrasos, combinados con preocupaciones de seguridad, han obstaculizado la energía nuclear.
“Creo que mucha gente reconoce el valor de lo que la energía nuclear puede aportar, pero todavía está un poco nerviosa sobre si realmente se puede hacer”, dijo Mike Laufer, cofundador y director ejecutivo de Kairos Power, con sede en el Área de la Bahía de San Francisco. “La credibilidad puede ser muy difícil de ganar, pero se puede perder muy rápidamente”.
Estados Unidos tiene más reactores nucleares que cualquier otro país, pero está muy rezagado en la construcción de nuevos. Durante la última década, China ha construido más de tres docenas de reactores, mientras que Estados Unidos sólo ha construido dos. Augusta, Ga. Alvin W. cerca de él. Estos dos, en la planta generadora de electricidad de Vogtl, llegaron con algunos años de retraso y costaron 35 mil millones de dólares, casi el triple de la estimación original.
El presidente Trump quiere que el nuevo reactor sea un logro distintivo de su mandato. Su departamento de energía entregó el premio. $800 millones Para nueva tecnología de hornos y mil millones de dólares Garantías de préstamo para reiniciar la central eléctrica de Three Mile Island en Pensilvania. Se espera que el gobierno ofrezca miles de millones más.
La empresa de redes sociales de la familia Trump también se está metiendo en el negocio. En diciembre, Trump Media and Technology Group dijo que planeaba fusionarse con TAE Technologies, una empresa de fusión nuclear. La energía de fusión es diferente de la energía de fisión utilizada por todas las plantas de energía nuclear hoy en día, y probablemente faltan años para que se perfeccione, dicen los expertos en energía.
Durante una visita reciente al Laboratorio Nacional de Idaho, el secretario de energía de Trump, Chris Wright, culpó a los obstáculos regulatorios de ayudar a prevenir el crecimiento de la energía nuclear. Dijo que la formación de la Comisión Reguladora Nuclear hace casi 50 años creó una burocracia adicional.
“Desde esa fecha, hemos permitido, construido y puesto en funcionamiento dos reactores”, dijo Wright.
Algunos expertos, sin embargo, sostienen que el principal problema es una industria que ha luchado repetidamente por cumplir. Los expertos dicen que los obstáculos que enfrentan los reactores avanzados son mayores porque son novedosos y algunos requieren un nuevo tipo de combustible de uranio con el que la industria tiene experiencia limitada.
Los nuevos reactores también requerirán importantes inversiones financieras y apoyo federal. Puede que eso no sea un problema dado el actual entusiasmo bipartidista por la energía nuclear, pero esa buena voluntad podría evaporarse si la industria vuelve a fracasar.
“Otra vez es el objeto brillante”, dijo Peter Bradford, ex comisionado de la NRC y crítico desde hace mucho tiempo de los altos costos y retrasos que caracterizan a los nuevos tipos de reactores. Para tener éxito, un nuevo diseño debe poder competir con otras formas de energía, añadió. “La energía nuclear nunca ha podido hacer eso”.
Funcionando a bajo costo
Hace nueve años, los tres fundadores de Kairos Power comenzaron a desarrollar sus diseños, poniendo sus esperanzas en un nuevo enfoque. Los tres estudiaron ingeniería nuclear y mecánica en la Universidad de California, Berkeley, donde una vez enseñó el líder del Proyecto Manhattan, J. Robert Oppenheimer.
Los ejecutivos de Kairos dijeron que eligieron probar cada etapa del desarrollo de la planta en lugar de adoptar un enfoque más típico para esta línea de trabajo: diseñar, construir y esperar lo mejor.
A diferencia de las plantas nucleares convencionales, los reactores Kairos no tendrán grandes edificios abovedados hechos de hormigón y metal. Y el vapor no fluirá desde enormes torres de agua. El horno Kairos calentará sal en lugar de agua.
El horno se elevará unos 32 pies. El diseño totalmente comercial consta de dos edificios de reactores y una turbina con una superficie total de 60 acres.
La empresa, que cuenta con 540 empleados a tiempo completo, diseña y fabrica sus propios componentes. Forma gran parte de Albuquerque, a unas 60 millas de Los Álamos, la sede final del Proyecto Manhattan.
Los proyectos nucleares se han visto obstaculizados por los altos costos y las dificultades asociadas con la construcción de proyectos únicos en su tipo, dijo el Sr. Laufer. “Y las experiencias recientes sólo han reforzado eso”.
NuScale, una empresa que alguna vez se esperaba que entregara el primer reactor pequeño, tuvo que cancelar un proyecto en Idaho en noviembre de 2023 después de que las empresas de servicios públicos cancelaran un contrato para comprarle energía porque los costos se habían vuelto demasiado altos.
La compañía dijo que su tecnología ahora está avanzando a través de una asociación con ENTRA1 Energy, propietario y desarrollador de una planta de energía. En septiembre, las dos empresas y la Autoridad del Valle de Tennessee, una empresa eléctrica de propiedad federal, anunciaron planes para construir reactores nucleares. Las primeras unidades NuScale se construirán en Oak Ridge y podrían proporcionar electricidad para 2030, dijo la compañía.
Otras empresas están llevando a cabo proyectos similares.
GE planea construir varios reactores más pequeños, comenzando con Vernova Hitachi Nuclear Energy Ontario. TerraPower, una empresa respaldada por Bill Gates, está construyendo un reactor en Wyoming.
Radiant, una nueva empresa, dice que está lista para construir un microrreactor portátil este año que producirá suficiente electricidad para alimentar 1.000 hogares. Estos dispositivos son para usos especiales, como centros de datos o para alimentar al ejército.
“Si no necesita una conexión a la red, somos una gran solución”, dijo Ray Wort, portavoz de la empresa.
Al igual que Kairos, Radiant planea construir su reactor en Oak Ridge, sede del Laboratorio Nacional Oak Ridge, uno de los 17 laboratorios nacionales del Departamento de Energía.
Grandes patrocinadores y un nuevo combustible
En su sede de Oak Ridge, Kairos está trabajando en un reactor experimental que se espera que esté terminado en 2028; Está prevista una unidad de demostración, capaz de generar electricidad, para 2030. La compañía tiene un contrato para suministrar 500 megavatios de energía a Google para 2035, aproximadamente la mitad de la capacidad de las grandes plantas nucleares típicas.
La participación de Google puede marcar una gran diferencia. Las empresas tecnológicas que invierten en IA generan la cantidad de dinero e intereses que no existían a principios de la década de 2000, cuando los retrasos y el aumento de los costos acabaron con las ambiciones de un renacimiento nuclear.
Kairos se negó a decir cuánto costará el árbol. Pero el Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero, una organización de investigación sin fines de lucro, Estimado en 2023 Ese es el proyecto cancelado de NuScale en Idaho, que sería aproximadamente del mismo tamaño. Se está construyendo un Kairos, que costará alrededor de 9.300 millones de dólares.
David Schlissel, presidente de Schlissel Technical Consulting, con sede en Belmont, Massachusetts, y autor del análisis del instituto, dijo que el costo de construir pequeños reactores modulares probablemente aumentará a partir de 2023 porque ahora todo cuesta más, incluido el hormigón y los salarios de los trabajadores de la construcción. “Es un entorno de gasto diferente”, dijo.
NuScale dijo que las proyecciones del instituto para 2023 eran demasiado altas y que sus costos actuales eran competitivos con otros proyectos de energía.
Los costos son difíciles de estimar porque muchos de los reactores pequeños son nuevos, incluido su combustible.
Los reactores construidos por Kairos y otros funcionarán con algo llamado TRI-Combustible de partículas isotrópicas estructurales, o TRISO, que fue desarrollado por el Departamento de Energía. Las partículas TRISO son núcleos de uranio enriquecido recubiertos con múltiples capas de carbono y cerámica.
Miles de partículas del tamaño de una semilla de amapola están incrustadas en una matriz de grafito para formar guijarros del tamaño de una pelota de golf. La capa TRISO confina el material radiactivo del uranio a medida que se desintegra y produce calor. Con el sistema de contención incorporado del combustible y el refrigerante de sales fundidas, los reactores no requerirán los mismos costosos edificios de contención reforzados que se utilizan en las plantas convencionales, dicen los defensores.
Pero algunos científicos no están seguros de que este nuevo combustible elimine todos los problemas de seguridad. Edwin Lyman, físico y director de seguridad de la energía nuclear en la Unión de Científicos Preocupados, dice que las partículas TRISO pueden generar un calor muy alto, lo que justifica su uso en edificios de contención.
“En mi opinión, las afirmaciones que se hacen sobre TRISO están sobrevaloradas”, afirmó Lyman. “Realmente nos dirigimos a un experimento muy peligroso con el pueblo estadounidense”.
Pero otros expertos están menos preocupados por los nuevos combustibles y diseños de reactores.
Charles Oppenheimer, J. Nieto de Robert Oppenheimer, fundador y director ejecutivo del desarrollador de proyectos de energía nuclear Oppenheimer Energy. Dijo que estaba negociando un papel como asesor en planes para revivir VC Summer, un proyecto de energía nuclear a gran escala más tradicional en Carolina del Sur que fue cancelado en 2017 después de gastar 9 mil millones de dólares.
Oppenheimer también se muestra optimista sobre el proyecto Kairos, en el que no participa. “Lo están haciendo muy bien”, dijo. “Otros que están haciendo más ruido no lo hacen tanto. En este juego nunca cuenta hasta que lo ejecutas”.
