Los reactores modulares pequeños, por sus siglas en inglés SMR (Small Modular Reactors), son “reactores nucleares avanzados con una capacidad de potencia de hasta 300 MW(e) por unidad, lo que representa cerca de un tercio de la capacidad de generación de los reactores nucleares de potencia tradicionales”. Es decir, que pueden producir grandes cantidades de electricidad con bajas emisiones de carbono, lo que fomenta claramente la sostenibilidad. Y aunque las energías renovables son el pilar principal de la transición hacia un futuro eléctrico, pero libre de CO2, la energía nuclear puede seguir siendo un aliado estable en situaciones concretas.
La IAEA, es decir, la Agencia Internacional de Energía Atómica, explica las características de este tipo de instalaciones, una versión más moderna y reducida de los tradicionales reactores convencionales grandes, que todos conocemos, y que producen más de 700 MW(e). Los SMR son pequeños, o sea, que físicamente ocupan “una fracción del tamaño de un reactor nuclear de potencia convencional”. Con las ventajas que esto supone. En segundo lugar, son modulares, “lo que permite que los sistemas y componentes se ensamblen en fábrica y se transporten como una sola unidad a un lugar para su instalación”. A diferencia de las centrales nucleares clásicas. Y, en tercer lugar, como su nombre indica, son reactores. “Aprovechan la fisión nuclear para generar calor y producir energía”.
Vivimos un proceso de transición energética en el que estamos abandonando fuentes contaminantes como el carbón o el petróleo por otras renovables, como la eólica, la solar o la hidráulica. Sin embargo, cada país y territorio lo hace a diferentes ritmos. Todavía hay zonas del planeta que dependen en gran manera del carbón. Y el gas natural, pese a su nombre, sigue siendo una fuente contaminante pero que sigue muy extendida para generar electricidad, cocinar y para calentar los hogares de millones de personas. Y la energía nuclear puede ser una solución intermedia mientras no logramos la independencia energética total mediante fuentes renovables.
Qué ventajas tienen los reactores modulares pequeños
La energía nuclear es mal vista desde ciertos sectores de la población por los residuos que genera, y cuya radioactividad puede estar activa durante miles de años. Eso sí, pasando por distintas fases. Y también es vista con recelo por accidentes pasados como los de Fukushima (Japón), Three Mile Island (Estados Unidos) o Chernóbil (antigua URSS, hoy Ucrania).
Con todo, de la misma manera que la tecnología solar y eólica (terrestre y marítima) avanzan a grandes pasos, también los reactores nucleares han avanzado en los últimos años. Y los SMR o reactores modulares pequeños parecen ser los elegidos para dar a la energía nuclear una segunda vida mientras sea necesaria.
Entre las muchas ventajas de estos reactores, modulares y pequeños, destacan sus dos características principales: ocupan menos espacio, se fabrican por adelantado y se instalan al momento, son más baratos de construir, se pueden diseñar a medida de cada cliente y, finalmente, se pueden escalar en función de la demanda energética.
Más ventajas. Esta vez asociadas a la seguridad de los reactores. Los SMR diseñados hasta ahora ofrecen una seguridad pasiva e inherente, gracias a que la potencia generada y la presión de funcionamiento son más bajas que un reactor tradicional. Esto significa que no es necesaria la intervención humana ni una fuerza externa para parar los sistemas en caso de problemas de funcionamiento. Y, por otro lado, son mínimas “las posibilidades de que se produzcan emisiones peligrosas de radiactividad al medio ambiente y el público en caso de accidente”.
Y la última gran ventaja tiene que ver con el combustible empleado por los reactores modulares pequeños. Mientras que un reactor nuclear de grandes dimensiones necesita recargar en intervalos de uno a dos años, los SMR lo hacen con menor frecuencia. Entre tres y siete años. Y algunos diseños podrían funcionar hasta 30 años sin recargar. Claro está, en condiciones especiales.
Así funciona un SMR o reactor modular pequeño
Los principios que rigen el funcionamiento de un reactor modular pequeño o SMR son los mismos que los reactores de las centrales nucleares actuales. Es decir, que generan energía a través de la fisión nuclear. Los núcleos de átomos pesados, como el uranio-235, se dividen al ser bombardeados por neutrones, liberando una gran cantidad de energía en forma de calor.
Este calor se utiliza para calentar un fluido refrigerante, que puede ser agua, gas o metal líquido, dependiendo del diseño del reactor. El fluido caliente luego transfiere su energía a un generador de vapor, produciendo vapor que impulsa una turbina conectada a un generador eléctrico, produciendo así electricidad.
Las diferencias entre un reactor tradicional y uno de pequeñas dimensiones están, como vimos antes, en su tamaño. Y en su fabricación previa en instalaciones especializadas. Para luego transportarlo en el lugar en el que va a operar, donde se suministrará el combustible y demás materiales que necesite para funcionar. Además, al ser diseños recientes, incorporan nuevos sistemas de seguridad. Y por su tamaño, pueden conectarse a la red eléctrica pero también cubrir la necesidad eléctrica de instalaciones específicas como poblaciones de difícil acceso, desalinizadoras o fábricas.
Una historia reciente y en constante evolución
El primer reactor modular pequeño operativo en todo el mundo está en la central de Akademik Lomonosov de Rusia. Se trata de una central flotante con dos reactores SMR. Su construcción empezó en 2007 y acabó en 2010. Pero no fue hasta 2013 que se instalaron ambos reactores, modelos KLT-40S de OKBM Afrikantov. Y en 2018, recibió su primera remesa de combustible, es decir, uranio enriquecido. A finales de 2019 se trasladó a su enclave definitivo. Y el 22 de mayo de 2020 se puso en marcha por primera vez. Según datos oficiales, desde entonces y hasta enero de 2025 ha generado unos 1.000 GWh.
Por su parte, China conectó a su red eléctrica su primer SMR en 2021. Se trata del reactor HTR-PM. Está instalado en la planta nuclear de la bahía de Shidao, en Rongcheng, y es un reactor modular de alta temperatura refrigerado por gas. Su construcción empezó a finales de 2012, así que tardó en estar operativo nueve años. Y tiene una capacidad termal de 250 MW. Y sus dos unidades generan, juntas, 210 MW de electricidad (210 MWe).
El resto de SMR de los que se habla, en la actualidad, son diseños todavía por construir. En un informe de 2020, la Agencia Internacional de Energía Atómica hablaba de más de 70 diseños de SMR comerciales. A los que se les han sumado, probablemente, muchos más. En otro informe de octubre de 2024, se mencionaban más de 80 diseños. En todo el mundo existe la necesidad de generar electricidad económica y sin emisiones contaminantes. Y los SMR suponen una solución para diferentes usos: electricidad, sistemas híbridos, calefacción, desaladoras de agua, distintas aplicaciones industriales o, como necesidad más reciente, la fuerte demanda de centros de datos.
SMR en construcción en todo el mundo
La novedad de los diseños, unido a las distintas tecnologías experimentales empleadas para los sistemas de refrigeración o generación de vapor y a que la energía nuclear debe cumplir con muchos y necesarios requisitos de seguridad, hacen que los SMR sean complicados de poner en marcha. A pesar de que técnicamente, su fabricación sea más sencilla. China y Rusia llevan ventaja. Pero en todo el mundo existen propuestas sobre la mesa, aunque la mayoría en fase de diseño. De ahí que de los más de 70 u 80 diseños, muy pocos tengan fecha de construcción.
En Ontario, Canadá, tienen en marcha un proyecto llamado Darlington New Nuclear Project (DNNP). A finales de 2021, el proyecto anunció que utilizaría el reactor BWRX-300 de General Electric Hitachi. Se trata de un SMR o reactor modular pequeño capaz de generar 300 MWe cada uno. Y utiliza refrigeración por agua. Inicialmente, contará con un reactor. Pero la idea es que, en total, trabajen hasta cuatro reactores de manera simultánea. El proyecto obtuvo la licencia de construcción a finales de 2022. Y debería estar en funcionamiento antes de 2031. Sin embargo, durante 2024 y 2025 está pendiente de aprobación por parte de la Comisión Canadiense de Seguridad Nuclear.
En Rumanía, la compañía estadounidense NuScale Power tiene un proyecto entre manos. Una planta nuclear con reactores modulares pequeños que darían una capacidad estimada de 462 MWe. El reactor en cuestión sería un VOYGR-6, de la propia NuScale Power. Por lo demás, la planta debería estar terminada en 2030. Sin embargo, lo que sabemos, hasta ahora, es que la japonesa IHI y la surcoreana Samsung C&T serán las encargadas de construir la planta que albergará el reactor. Un proceso que debería alargarse a lo largo de 2025. También este año 2025 será clave en la construcción de una planta nuclear con SMR en República Checa. De ello se encarga Rolls-Royce en colaboración con la checa CEZ Group. Cada reactor tendrá una capacidad de 470 MWe. Y debería estar en funcionamiento en 2030.
En Argentina, el SMR CAREM-25 está prácticamente construido. Inició su construcción en 2014, tiene una capacidad de 25 MWe y debería estar listo para 2028. Sin embargo, los recientes cambios políticos y estratégicos del país podrían afectar la consecución del proyecto. Por su parte, en Estados Unidos hay multitud de proyectos anunciados pero todavía pendientes de aprobación para su construcción.
