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Si su imagen de la energía nuclear es gigantescas torres de enfriamiento cilíndricas de concreto que arrojan vapor en un sitio que ocupa cientos de acres de tierra, pronto habrá una alternativa: diminutos reactores nucleares que producen solo una centésima parte de la electricidad e incluso pueden ser entregado en un camión.

Pequeñas pero significativas cantidades de electricidad —casi lo suficiente para hacer funcionar un pequeño campus, un hospital o un complejo militar, por ejemplo— emanarán de una nueva generación de reactores micronucleares. Ahora, algunas universidades se están interesando.

“Lo que vemos es que estas tecnologías de reactores avanzados tienen un futuro real en la descarbonización del panorama energético en los EE. UU. y en todo el mundo”, dijo Caleb Brooks, profesor de ingeniería nuclear en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

Los diminutos reactores conllevan algunos de los mismos desafíos que la energía nuclear a gran escala, por ejemplo, cómo eliminar los desechos radiactivos y cómo asegurarse de que sean seguros. Los partidarios dicen que esos problemas se pueden manejar y que los beneficios superan cualquier riesgo.

Las universidades están interesadas en la tecnología no solo para alimentar sus edificios, sino también para ver hasta dónde puede llegar para reemplazar la energía a base de carbón y gas que causa el cambio climático. La Universidad de Illinois espera avanzar en la tecnología como parte de un futuro de energía limpia, dijo Brooks. La escuela planea solicitar un permiso de construcción para un reactor de alta temperatura enfriado por gas desarrollado por Ultra Safe Nuclear Corporation, y pretende comenzar a operarlo a principios de 2028. Brooks es el líder del proyecto.

Los microrreactores serán “transformadores” porque pueden construirse en fábricas y conectarse en el sitio de una manera plug-and-play, dijo Jacopo Buongiorno, profesor de ciencia e ingeniería nuclear en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Buongiorno estudia el papel de la energía nuclear en un mundo de energía limpia.

“Eso es lo que queremos ver, la energía nuclear bajo demanda como un producto, no como un gran megaproyecto”, dijo.

Tanto Buongiorno como Marc Nichol, director sénior de nuevos reactores en el Instituto de Energía Nuclear, ven el interés de las escuelas como el comienzo de una tendencia.

El año pasado, la Universidad de Penn State firmó un memorando de entendimiento con Westinghouse para colaborar en la tecnología de microrreactores. Mike Shaqqo, vicepresidente senior de programas de reactores avanzados de la compañía, dijo que las universidades serán “uno de nuestros primeros adoptantes clave de esta tecnología”.

Penn State quiere probar la tecnología para que las industrias de los Apalaches, como los fabricantes de acero y cemento, puedan usarla, dijo el profesor Jean Paul Allain, jefe del departamento de ingeniería nuclear. Esas dos industrias tienden a quemar combustibles sucios y tienen emisiones muy altas. El uso de un microrreactor también podría ser una de varias opciones para ayudar a la universidad a usar menos gas natural y lograr sus objetivos de emisiones de carbono a largo plazo, dijo.

“Creo que los microrreactores pueden cambiar las reglas del juego y revolucionar la forma en que pensamos sobre la energía”, dijo Allain.

Para Allain, los microrreactores pueden complementar la energía renovable proporcionando una gran cantidad de energía sin ocupar mucho terreno. Un microrreactor de 10 megavatios podría ocupar menos de un acre, mientras que los molinos de viento o una granja solar necesitarían mucho más espacio para producir 10 megavatios, agregó. El objetivo es tener uno en Penn State para fines de la década.

La Universidad de Purdue en Indiana está trabajando con Duke Energy en la viabilidad de utilizar energía nuclear avanzada para satisfacer sus necesidades energéticas a largo plazo.

Los reactores nucleares que se utilizan para la investigación no son nada nuevo en el campus. Alrededor de dos docenas de universidades estadounidenses los tienen. Pero usarlos como fuente de energía es nuevo.

De vuelta en la Universidad de Illinois, Brooks explica que el microrreactor generaría calor para producir vapor. Si bien el exceso de calor de la quema de carbón y gas para generar electricidad a menudo se desperdicia, Brooks ve la producción de vapor del microrreactor nuclear como una ventaja, porque es una forma libre de carbono de entregar vapor a través del sistema de calefacción del distrito del campus a los radiadores de los edificios. un método de calefacción común para grandes instalaciones en el medio oeste y el noreste. El campus tiene cientos de edificios.

El microrreactor de 10 megavatios no satisfaría toda la demanda, pero serviría para demostrar la tecnología, ya que otras comunidades y campus buscan la transición para alejarse de los combustibles fósiles, dijo Brooks.

Una empresa que está construyendo microrreactores que el público puede ver hoy en día es Last Energy, con sede en Washington, DC. Construyó un reactor modelo en Brookshire, Texas, que está alojado en un cubo vanguardista cubierto de metal reflectante.

Ahora lo está desarmando para probar cómo transportar la unidad. Una caravana de camiones lo llevará a Austin, donde el fundador de la compañía, Bret Kugelmass, hablará en la conferencia y festival South by Southwest.

Kugelmass, un emprendedor tecnológico e ingeniero mecánico, está hablando con algunas universidades, pero su enfoque principal está en los clientes industriales. Está trabajando con las autoridades que otorgan licencias en el Reino Unido, Polonia y Rumania para tratar de poner en funcionamiento su primer reactor en Europa en 2025.

La urgencia de la crisis climática significa que la energía nuclear sin emisiones de carbono debe ampliarse pronto, dijo.

“Tiene que ser un producto pequeño y manufacturado en lugar de un gran proyecto de construcción hecho a la medida”, dijo.

La energía nuclear tradicional cuesta miles de millones de dólares. Un ejemplo son dos reactores adicionales en una planta en Georgia que terminarán costando más de $30 mil millones.

El costo total del microrreactor de Last Energy, incluida la fabricación de módulos, el ensamblaje y el trabajo de preparación del sitio, es inferior a $ 100 millones, dice la compañía.

Westinghouse, que ha sido un pilar de la industria nuclear durante más de 70 años, está desarrollando su microrreactor “eVinci”, dijo Shaqqo, y tiene como objetivo obtener la licencia de la tecnología para 2027.

El Departamento de Defensa también está trabajando en un microrreactor. El Proyecto Pele es un prototipo de reactor nuclear móvil del DOD que se está diseñando en el Laboratorio Nacional de Idaho.

Abilene Christian University en Texas lidera un grupo de otras tres universidades con la empresa Natura Resources para diseñar y construir un microrreactor de investigación enfriado por sal fundida para permitir operaciones a alta temperatura a baja presión, en parte para ayudar a capacitar a la próxima generación de trabajadores nucleares.

Pero no todos comparten el entusiasmo. Edwin Lyman, director de seguridad de la energía nuclear en la Unión de Científicos Preocupados, lo calificó de “completamente injustificado”.

Los microrreactores en general requerirán mucho más uranio para ser extraído y enriquecido por unidad de electricidad generada que los reactores convencionales, dijo. Dijo que también espera que los costos de combustible sean sustancialmente más altos y que se puedan generar más desechos de uranio empobrecido en comparación con los reactores convencionales.

“Creo que aquellos que esperan que los microrreactores sean la bala de plata para resolver la crisis del cambio climático simplemente están apostando al caballo equivocado”, dijo.

Lyman también dijo que teme que los microrreactores puedan ser objeto de un ataque terrorista y que algunos diseños utilizarían combustibles que podrían resultar atractivos para los terroristas que buscan construir armas nucleares rudimentarias. La UCS no se opone al uso de la energía nuclear, pero quiere asegurarse de que sea segura.

Estados Unidos no tiene una instalación de almacenamiento nacional para almacenar combustible nuclear gastado y se está acumulando. Los microrreactores solo agravarían el problema y esparcirían los desechos radiactivos, dijo Lyman.

Un estudio dirigido por Stanford en 2022 encontró que los reactores modulares más pequeños, el siguiente tamaño de micro, generarán más desechos que los reactores convencionales. La autora principal, Lindsay Krall, dijo esta semana que el diseño de los microrreactores los haría sujetos al mismo problema.

Kugelmass solo ve promesas. La energía nuclear, dijo, ha sido “totalmente incomprendida y poco aprovechada”. Será “el pilar clave de nuestra transformación energética en el futuro”.