Energía nuclear flotante: una nueva frontera energética en alta mar

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Durante décadas, la energía nuclear flotante ocupó un lugar secundario en el debate energético: técnicamente factible, estratégicamente interesante, pero comercialmente marginal. Sin embargo, hoy en día, la combinación de presiones como la descarbonización, la seguridad energética, las limitaciones de terreno, el aumento de la demanda de electricidad y la escasez de agua están convirtiendo la energía nuclear flotante en una propuesta más seria para los responsables políticos, las empresas de servicios públicos y las infraestructuras.

La energía nuclear flotante ofrece una fuente potencial de electricidad y calor fiables y con bajas emisiones de carbono (y, cuando sea posible, agua desalinizada) para lugares donde los sistemas energéticos convencionales son caros, generan muchas emisiones de carbono o son físicamente imposibles de construir.

El caso más sólido se observa en las regiones costeras remotas y en los pequeños estados insulares en desarrollo (PEID). En estos contextos, el desafío no radica únicamente en la descarbonización, sino también en el alto costo del combustible importado, la vulnerabilidad de las cadenas de suministro y la dificultad de ampliar la infraestructura de la red eléctrica.
Una central nuclear flotante (CNPF) puede fabricarse en un astillero, remolcarse hasta el lugar de emplazamiento, amarrarse cerca de la costa, conectarse a la red eléctrica local y, posteriormente, recibir mantenimiento, ser reemplazada o desmantelada con menos impacto en el terreno que una gran central terrestre.

Esto es particularmente relevante para los Pequeños Estados Insulares en Desarrollo (PEID). Muchas islas siguen dependiendo del diésel o el fueloil importados, enfrentan precios de electricidad volátiles y tienen espacio limitado para instalaciones de generación a gran escala. Al mismo tiempo, estos países se encuentran en la primera línea del cambio climático y a menudo sufren escasez de agua dulce. La energía nuclear flotante podría proporcionar energía limpia y estable sin ocupar terrenos escasos, a la vez que contribuye a la resiliencia hídrica al alimentar los procesos de desalinización con el calor residual. Para los PEID, donde la seguridad energética e hídrica suelen estar estrechamente vinculadas, esta capacidad de doble uso mejora significativamente la viabilidad económica de la energía nuclear flotante.

Introducción a la energía nuclear flotante

Las centrales nucleares portátiles (FNPP) son unidades de generación nuclear montadas sobre barcazas o plataformas y desplegadas cerca de los centros de consumo costeros. Proporcionan electricidad de base fiable con mínimas emisiones de carbono operativas. A diferencia de la energía solar y eólica, no son intermitentes, lo cual es fundamental en redes más pequeñas o débiles donde el equilibrio de las energías renovables variables puede ser más difícil. Por lo general, se pueden fabricar parcial o totalmente en entornos controlados de astilleros, lo que potencialmente reduce el riesgo de construcción y facilita su replicación. Cabe destacar que no requieren grandes terrenos vírgenes. Finalmente, pueden aprovechar el calor residual para procesos industriales o desalinización.

El panorama nuclear flotante actual incluye tanto tecnología ya desplegada como conceptos emergentes. La única central nuclear flotante operativa es la rusa Akademik Lomonosov, ubicada en Pevek, en el Ártico ruso. Esta central utiliza tecnología de reactores derivada de la dilatada experiencia de Rusia con rompehielos nucleares y sistemas de propulsión marina. Otra central nuclear flotante lista para entrar en funcionamiento es la rusa Baim, cuya puesta en marcha está prevista para 2028 en la zona minera de Baimskaya.

Otros actores, como Estados Unidos, Dinamarca, Corea del Sur y China, están explorando soluciones de reactores flotantes. Algunos se basan en reactores compactos de agua a presión, aprovechando la experiencia en reactores navales y la tecnología nuclear ya establecida. Otros se fundamentan en conceptos avanzados como reactores de sales fundidas, reactores de gas de alta temperatura, reactores de espectro rápido y microrreactores modulares.

Según el análisis del autor, actualmente existen 118 diseños y/o prototipos de reactores FNPP a nivel mundial (Figura 1). El mercado se desarrolla en varias direcciones paralelas: sistemas refrigerados por agua relativamente conocidos para su implementación a corto plazo; reactores marinos que aprovechan la experiencia en propulsión y rompehielos; sistemas de alta temperatura y sales fundidas orientados a la generación de calor industrial y la cogeneración; diseños de espectro rápido con potencial de ciclo de combustible a largo plazo; y microrreactores destinados a cargas más pequeñas, remotas o de misión crítica. Esto es relevante desde el punto de vista comercial, ya que los diferentes tipos de reactores implican distintos análisis de seguridad, ciclos de combustible, temperaturas de operación, mercados de uso final y vías de licenciamiento.

Figura 1. Diseños de centrales nucleares de carbón (FNPP) – por tipo de tecnología. Fuente: Análisis del autor.

El valor comercial de estos diseños también depende de los productos energéticos que puedan suministrar (Figura 2). Si bien la energía nuclear flotante se suele considerar una tecnología de generación de energía, existen varios conceptos diseñados para un uso multifuncional más amplio, que incluye calor y agua desalinizada. Esto es especialmente importante para islas, puertos, regiones costeras remotas y polos industriales, donde la demanda de electricidad es solo una parte del desafío de infraestructura.

Figura 2. Diseños de centrales nucleares de procesamiento de gas natural (FNPP) según su capacidad de producción. Fuente: Análisis del autor.

Este desglose de la producción demuestra que la energía nuclear flotante no debe evaluarse únicamente en función del precio por megavatio. En algunos mercados, la viabilidad financiera de un proyecto puede depender de la combinación de diversas fuentes de ingresos: venta de electricidad, suministro de calor, agua desalinizada, servicios energéticos industriales, pagos por resiliencia de la red o contratos de capacidad a largo plazo.

El mercado SMR en general

La mayoría de los conceptos actuales de centrales nucleares de fuego libre se basan en diseños de reactores modulares pequeños (SMR). Estos son más pequeños que las centrales nucleares convencionales de escala gigavatio y ofrecen varias ventajas. Existen 83 diseños de SMR en diversas etapas de desarrollo o implementación en todo el mundo (Figura 3). Estos incluyen reactores refrigerados por agua, reactores refrigerados por gas de alta temperatura, reactores de espectro de neutrones rápidos refrigerados por metal líquido, reactores de sales fundidas y microrreactores.

Figura 3. Diseños de reactores modulares pequeños (SMR) a nivel mundial por categoría tecnológica. Fuente: Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). 2022. Folleto ARIS sobre SMR del OIEA 2022.

Los reactores modulares pequeños (SMR) ofrecen varias ventajas sobre las centrales nucleares tradicionales de gran escala. Los diseños estandarizados facilitan la reducción de costes mediante la replicación y la experiencia operativa acumulada, extendiendo los beneficios más allá del diseño del reactor a los procesos de entrega asociados. Los métodos de construcción modular permiten la prefabricación de los componentes del reactor fuera de la planta, en fábricas con mayores niveles de productividad y un mejor control de calidad en comparación con los métodos de construcción tradicionales in situ.

La modularidad también permite añadir potencia de forma gradual según la demanda. Para los mercados energéticos marinos, esta flexibilidad es comercialmente relevante: los clientes pueden no necesitar una única planta de carga base de gran tamaño, sino una fuente de energía baja en carbono, escalable y modular, que se adapte a las necesidades de una red insular, un clúster industrial, una mina remota, un puerto, una planta desalinizadora o un centro energético marino.

Los ciclos de reabastecimiento de combustible también constituyen una parte importante de la propuesta de valor. Según el diseño, los reactores modulares pequeños flotantes (SMR) pueden requerir reabastecimiento solo cada tres a siete años, y se están desarrollando algunos conceptos avanzados con ciclos de combustible que se extienden hasta 30 años. Para los países que actualmente dependen de importaciones regulares de combustibles fósiles, esto ofrece una vía hacia una mayor independencia energética y una menor exposición a la volatilidad de los precios del combustible.

Es importante destacar que los inventarios de núcleos más pequeños reducen los riesgos de exposición a la radiación tanto en las instalaciones para los trabajadores como fuera de ellas, al limitar las posibles consecuencias de los accidentes y los requisitos de las zonas de planificación de emergencias.

Identificación de mercados prioritarios para la energía nuclear flotante

El análisis comenzó con un conjunto de datos que abarcaba 252 países y territorios, y posteriormente se centró en 128 mercados identificados mediante un análisis preliminar como potenciales para el despliegue de centrales nucleares flotantes. Según las puntuaciones agregadas de los marcos políticos y económicos, 75 países y territorios merecen un estudio más profundo (Figura 4).

Figura 4. Análisis del mercado de centrales nucleares de producción primaria (FNPP) basado en puntuaciones ponderadas del marco económico y político. Fuente: análisis del autor. Los países y territorios del cuadrante superior derecho obtuvieron puntuaciones de al menos 1,5 en ambas dimensiones y, por lo tanto, merecen un estudio más profundo.

Este resultado representa un análisis equilibrado de la viabilidad de las inversiones, más que un simple mapa de oportunidades técnicas. Algunos mercados pueden mostrar una fuerte demanda de energía flotante, pero no cumplen con los requisitos debido a condiciones políticas o económicas. Por el contrario, los países que superan el análisis combinan una capacidad económica suficiente con un marco político que podría respaldar el desarrollo de proyectos adicionales.

Dentro del grupo más amplio de 75 países y territorios que merecen un estudio más profundo, 14 mercados conforman un subconjunto de mayor prioridad, con puntuaciones en sus marcos económicos y políticos iguales o superiores a 2,0. Estos países combinan una capacidad económica comparativamente más sólida con condiciones políticas y regulatorias más favorables, lo que los hace relevantes para una evaluación de viabilidad más exhaustiva, la captación de inversores y la evaluación de la preparación de proyectos. Por lo tanto, el resultado no es una lista final de inversión, sino un embudo comercialmente significativo que incluye los siguientes países:

• Argelia
• Egipto
• Francia
• Ghana
• India
• Indonesia
• México
• Omán
• Arabia Saudita
• Sudáfrica
• Corea del Sur
• Suecia
• Reino Unido
• Vietnam

Desafíos comerciales y cuestiones de inversión

Si bien la propuesta de implementar centrales nucleares flotantes es sólida, persisten importantes obstáculos. Estos incluyen la obtención de licencias nucleares, la regulación marítima, la seguridad física, la planificación de respuesta ante emergencias, la gestión del combustible gastado, los seguros, los regímenes de responsabilidad civil, la aceptación pública, la integración a la red eléctrica y la capacidad de financiación. Para el despliegue internacional, surge un desafío adicional: la planta podría construirse en un país, ser operada por una entidad de otro y desplegarse en un tercero. Esto plantea complejas cuestiones políticas, legales y regulatorias.

Desde la perspectiva del inversor, la clave reside en determinar si la energía nuclear flotante puede convertirse en un producto de infraestructura replicable, en lugar de un megaproyecto a medida. Si la fabricación en astilleros, la estandarización y el despliegue modular reducen el riesgo de construcción, la energía nuclear flotante podría resultar más atractiva que la convencional en ciertos mercados. Esto aún debe demostrarse a escala comercial.

Para las empresas offshore, sin embargo, el modelo de entrega es familiar. Plataformas flotantes, construcción modular, remolque, instalación en alta mar y operaciones a largo plazo forman parte de las capacidades principales del sector. La cuestión principal no es si la industria offshore puede construir y desplegar dichas plataformas, sino si el ecosistema regulatorio, político y financiero madurará con la suficiente rapidez para respaldar proyectos viables.

En general, la energía nuclear flotante merece atención. Puede que no se convierta en una solución de consumo masivo de la noche a la mañana; sin embargo, a medida que se intensifica la búsqueda de una infraestructura energética sólida, limpia y flexible, la energía nuclear flotante tiene el potencial de convertirse en uno de los nuevos segmentos más importantes estratégicamente en el sector energético marino.

Fuentes

1. Organismo Internacional de Energía Atómica
2. Iniciativa contra la Amenaza Nuclear
3. Oficina de Análisis de la Industria y la Competitividad, Comisión de Comercio Internacional de los Estados Unidos
4. Lovering, JR, A. Yip y T. Nordhaus. 2016. «Costos históricos de construcción de reactores nucleares a nivel mundial». Energy Policy 91: 371–382
5. Ingeniería Nuclear Internacional
6. Instituto de Acción Climática de RBC