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El fabricante de productos químicos DowDOW +0,8% desarrollará un pequeño reactor nuclear para aplicaciones industriales, que podría sustituir al gas natural que ahora se quema a temperaturas extremadamente altas para realizar cambios en los compuestos químicos. Las tecnologías nucleares avanzadas, sin embargo, consiguen el mismo resultado sin liberar emisiones de carbono.

Los llamados reactores de alta temperatura de la Generación IV son más conocidos para la generación de electricidad. Pero también pueden ser utilizados por la industria. Como funcionan a 800 grados centígrados, pueden procesar productos químicos, desalinizar el agua del océano y producir hidrógeno limpio para la electricidad y el transporte.

"La electricidad es el fruto más fácil", dice Patrick White, director de proyectos de la Alianza para la Innovación Nuclear, en una charla con este redactor. "Todavía no hemos integrado la energía nuclear con las grandes instalaciones químicas. Puede que haya algunos problemas y cosas que resolver. Pero veremos los primeros reactores para aplicaciones industriales a finales de la década. Después de construir el cuarto y el quinto reactor, las empresas se apuntarán en masa. El objetivo es la descarbonización".

En concreto, Dow se está asociando con X-energy para desarrollar un pequeño reactor modular en uno de los emplazamientos de Dow en la Costa del Golfo, que podría entrar en funcionamiento en 2030.

Los reactores nucleares estadounidenses existentes son de segunda generación, aunque Southern Company está construyendo reactores de tercera generación desarrollados por Westinghouse. Los pequeños reactores modulares son la cuarta generación, que produce más electricidad a menor coste. La tercera y la cuarta generación se apagan automáticamente en caso de emergencia.

"La tecnología nuclear modular avanzada va a ser una herramienta fundamental para el camino de Dow hacia las emisiones cero de carbono y para nuestra capacidad de impulsar el crecimiento mediante la entrega de productos bajos en carbono a nuestros clientes", afirma Jim Fitterling, director general de Dow. "La tecnología de X-energy se encuentra entre las más avanzadas y, cuando se despliegue, proporcionará energía y vapor seguros y fiables con bajas emisiones de carbono".

Sectores difíciles de descarbonizar

En la actualidad, el 99% de la producción mundial de hidrógeno procede de combustibles fósiles. Eso se llama hidrógeno gris. El objetivo es llegar al hidrógeno verde, en el que los paneles solares o las turbinas eólicas producen electricidad mediante un electrolizador. Pero el calor y la electricidad de la energía nuclear también pueden dividir la molécula de agua para producir hidrógeno, que se utiliza para refinar petróleo, producir acero o fabricar productos químicos.

Este proceso no genera emisiones y es muy necesario. Según la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos, la energía eléctrica causó el 25% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, mientras que las operaciones industriales representaron el 24%. El transporte supuso el 27%, todo ello en 2020.

La energía nuclear también puede desalinizar el agua de mar. Según el Organismo Internacional de la Energía Atómica, cada día se producen 40 millones de metros cúbicos de agua potable, principalmente en Oriente Medio y el norte de África, utilizando combustibles fósiles para extraer el vapor o la electricidad que facilita el proceso. Pero señala que la energía nuclear y las plantas desalinizadoras se combinan en Japón y Kazajstán, donde las instalaciones comerciales funcionan desde los años 70.

"Si nos interesa la energía limpia, pensemos en todas las fuentes de combustible que tenemos", dice White, de la alianza. "La producción de electricidad representa alrededor del 25% de nuestras emisiones. La energía nuclear puede ocuparse de los sectores industriales difíciles de descarbonizar. Además, las centrales nucleares deben funcionar a pleno rendimiento. Utilizarlas para la desalinización y la producción de hidrógeno -al tiempo que producen electricidad fiable- es una buena sinergia y resulta rentable."

Los reactores que funcionan actualmente en Estados Unidos requieren un nivel de enriquecimiento del combustible del 3% al 5% de U-235, lo que se conoce como combustibles de uranio poco enriquecido. Muchos reactores avanzados que se están desarrollando requerirán niveles de enriquecimiento del combustible más elevados, algunos de hasta el 20% de U-235. Este combustible de uranio de mayor enriquecimiento se denomina uranio de alto y bajo enriquecimiento (HALEU).

El principal reto para los reactores avanzados que requieren combustible HALEU es que el material no está disponible comercialmente en Estados Unidos. El único proveedor es la empresa estatal rusa TENEX, lo que no es deseable en las circunstancias actuales. Pero los incentivos federales podrían catalizar la producción nacional del combustible y crear una cadena de valor duradera. Por lo demás, Australia, Canadá y Kazajstán también lo suministran.

¿Puede la energía nuclear sustituir al carbón?

Al mismo tiempo, el coste de la construcción de esos reactores nucleares avanzados es difícil de cuantificar. Habrá más certeza cuando los promotores empiecen a diseñar las plantas y a modelar los gastos. Además, a medida que la sociedad ponga precio al carbono, la energía nuclear será más atractiva. Hay que tener en cuenta que GE Hitachi Nuclear Energy está trabajando con Ontario Power Generation para construir un pequeño reactor que empezará a funcionar en 2024: están intentando que otros apliquen la misma tecnología para reducir los costes.

La asamblea legislativa de Virginia Occidental ha promulgado políticas para permitir que los pequeños reactores modulares sustituyan a las centrales de carbón retiradas. Indiana, Illinois, Montana y Wyoming están considerando medidas similares.

De hecho, Simon Irish, director ejecutivo de Terrestrial Energy, escribe que las centrales nucleares de cuarta generación pueden sustituir a las instalaciones de carbón, revitalizando las comunidades que las han acogido. Como esos reactores avanzados pueden funcionar a las mismas temperaturas que una caldera de carbón, es una idea práctica. Además, la unidad de sustitución no produce emisiones.

Jigar Shah, director de la Oficina de Programas de Préstamos del Departamento de Energía, respalda esta idea y afirma que la medida es un comienzo lógico, porque la infraestructura y las conexiones a la red ya están instaladas. Su agencia está proporcionando 11.000 millones de dólares para ayudar a desarrollar pequeños reactores modulares.

"Si la industria nuclear hace lo que ha hecho durante décadas, la gente dudará", dice White, de la Nuclear Innovation Alliance. "No ha tenido un buen trato con el público. Ahora tenemos una oportunidad para darle a la energía nuclear otra oportunidad debido a la descarbonización. Pero debemos crear confianza con las comunidades y explicarles las tecnologías. Tenemos que asegurarnos de que se sienten cómodos con ellas. Tenemos que conseguir una licencia social para la energía nuclear, para que la gente la quiera en sus patios".

El renacimiento de la energía nuclear puede producirse finalmente. La descarbonización es el impulso. Pero la Ley de Reducción de la Inflación añade beneficios fiscales que despertarán el interés de inversores y prestamistas, beneficiando a las comunidades delicadas y a la economía en general. Dow detecta una oportunidad, un precursor potencial para otros fabricantes.

Noticia tomada de: Forbes
Traducción libre del inglés por World Energy Trade

13 septiembre 2021
Fuente: World Energy Trade (https://bit.ly/3qCzn76)