Alargar la vida de los reactores nucleares para limpiar la red eléctrica

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Alargar la vida de los reactores nucleares para limpiar la red eléctrica


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Envejecer puede dar miedo. A medida que envejece, es posible que no pueda hacer todo lo que solía hacer y puede resultar difícil mantenerse al día con los nuevos tiempos. Si no, que se lo pregunten a los reactores nucleares.

La edad media de los reactores de las centrales nucleares de todo el mundo está aumentando. En Estados Unidos, que tiene más reactores en funcionamiento que cualquier otro país, el reactor promedio tendrá 42 años en 2023. En Europa, casi el 90% de los reactores tienen 30 años o más.

Los reactores más antiguos, especialmente los más pequeños, han sido cerrados en masa debido a presiones económicas, especialmente en áreas con otras fuentes de electricidad baratas, como el gas natural. Pero aún podría quedar mucha vida en los reactores nucleares más antiguos.

El nuevo propietario de una planta de Michigan que cerró en 2022 está trabajando para reabrirla, como informé en mi último informe. Si la reapertura tiene éxito, la planta podría funcionar durante un total de 80 años. A otros se les extienden las licencias de sus reactores por 20 años. Extender la vida útil de las plantas nucleares existentes podría ayudar a reducir las emisiones y, en general, es más barato que construir otras nuevas. Entonces, ¿cuánto tiempo podemos esperar que duren las centrales nucleares?

En Estados Unidos, la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) otorga licencias a los reactores nucleares para una vida útil de 40 años. Pero las plantas pueden funcionar por más tiempo, y muchas lo hacen.

Según Patrick White, director de investigación de la Nuclear Innovation Alliance, un grupo de expertos Sin fines de lucro, el plazo de 40 años no fue diseñado para poner fin a la vida de una planta. Su objetivo era garantizar que las plantas pudieran operar el tiempo suficiente para recuperar el dinero invertido en su construcción.

La NRC ha concedido extensiones de licencia de 20 años a gran parte de la flota nuclear estadounidense, permitiéndoles operar durante 60 años. Ahora algunos operadores solicitan una prórroga adicional. Un puñado de reactores ya han sido autorizados a funcionar durante un total de 80 años, incluidas dos unidades en Turkey Point, Florida. Sin embargo, conseguir esas extensiones ha sido difícil. Desde entonces, la NRC ha revocado parcialmente algunas de sus aprobaciones y exige que varios de los sitios previamente aprobados se sometan a revisiones ambientales adicionales utilizando datos más recientes.

Y aunque los reactores operativos más antiguos del mundo tienen sólo 54 años, ya se están realizando investigaciones para extender su vida útil a 100 años, dice White.

La realidad es que una central nuclear tiene muy pocos componentes que realmente limiten su vida útil. Se pueden mantener, reparar o reemplazar equipos como bombas, válvulas e intercambiadores de calor del sistema de agua de refrigeración y la infraestructura de soporte. Incluso pueden actualizarse a medida que mejora la tecnología para ayudar a la planta a generar electricidad de manera más eficiente.

Dos componentes principales determinan la vida útil de una planta: la vasija del reactor y la estructura de contención, explica Jacopo Buongiorno, profesor de ingeniería nuclear en el MIT.

  • La vasija del reactor es el corazón de una central nuclear, ya que contiene el núcleo del reactor y el sistema de refrigeración asociado. La estructura debe mantener el núcleo del reactor a alta temperatura y presión sin fugas.

  • La estructura de contención es una envoltura que rodea el reactor nuclear. Está diseñado para ser hermético y mantener contenido cualquier material radiactivo en caso de emergencia.

Ambos componentes son cruciales para el funcionamiento seguro de una central nuclear y, a menudo, son demasiado caros o difíciles de reemplazar. Por lo tanto, cuando los reguladores examinan aplicaciones para extender la vida útil de las plantas, lo que más les preocupa es la condición y la vida útil de esos componentes, dice Buongiorno.

Los investigadores buscan nuevas formas de resolver problemas que han amenazado con paralizar algunas plantas, como la corrosión que afectó a los componentes de un reactor en una planta de Ohio y lo obligó a cerrar durante dos años. Nuevas formas de controlar los materiales dentro de las centrales nucleares, así como nuevos materiales que resistan la degradación, podrían ayudar a que los reactores funcionen de forma más segura y durante más tiempo.

Extender la vida útil de las centrales nucleares podría ayudar al mundo a alcanzar sus objetivos climáticos y de energía limpia.

En algunos lugares, el cierre de las centrales nucleares puede provocar una mayor contaminación por carbono, ya que se utilizan combustibles fósiles para llenar el vacío. Cuando Nueva York cerró su central nuclear de Indian Point en 2021, el uso de gas natural se disparó y las emisiones de gases de efecto invernadero aumentaron.

Alemania cerró el último de sus reactores nucleares en 2023 y las emisiones del país han caído a un mínimo histórico, aunque algunos expertos dicen que la mayor parte de esa caída tiene más que ver con una desaceleración económica que con un mayor uso de energía. energías renovables como la eólica y la solar.

Según un informe de la Agencia Internacional de Energía Atómica, extender la vida útil de la flota nuclear mundial en 10 años agregaría 26.000 teravatios-hora de electricidad baja en carbono a la red en las próximas décadas. Esto equivale aproximadamente a un año de la actual demanda mundial de electricidad, lo que podría ayudar a reducir las emisiones a medida que el mundo amplía su capacidad de producción de electricidad con bajas emisiones de carbono.

Entonces, cuando se trata de limpiar la red eléctrica, vale la pena respetar a los mayores, incluidos los reactores nucleares.


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