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A medida que la generación de energía nuclear se ha ido consolidando desde la década de 1950, el tamaño de las unidades de reactores ha pasado de 60 MWe a más de 1600 MWe, con las correspondientes economías de escala en la explotación. Al mismo tiempo, se han construido muchos cientos de reactores de potencia más pequeños para uso naval (hasta 190 MW térmicos) y como fuentes de neutronesa, lo que ha aportado una enorme experiencia en la ingeniería de pequeñas unidades de potencia y ha acumulado más de 12.000 años de experiencia en reactores.
El Organismo Internacional de la Energía Atómica (OIEA) define como “pequeñas” las de menos de 300 MWe, y como “medianas” las de hasta unos 700 MWe, entre las que se encuentran muchas unidades operativas del siglo XX. El OIEA los denomina reactores pequeños y medianos (SMR). Sin embargo, “SMR” se utiliza más comúnmente como un acrónimo de “reactor modular pequeño”, diseñado para la construcción en serie y colectivamente para comprender una gran planta de energía nuclear. (En esta página informativa no es relevante el uso de diversos módulos prefabricados para agilizar la construcción de un único gran reactor). Se propone una subcategoría de reactores muy pequeños -vSMR- para unidades de menos de unos 15 MWe, especialmente para comunidades remotas.
Cómo funciona la energía nuclear
Algunos de los problemas acuciantes que la División de Energía Nuclear y Ciclo del Combustible está aportando avances científicos y tecnológicos para resolver son la prolongación de la vida útil de las centrales nucleares actuales; el fomento de las capacidades de modelización y simulación para la aplicación nuclear; la aportación de nuevos conocimientos sobre el rendimiento del combustible nuclear en todas las fases del ciclo del combustible; y la aportación de innovaciones para los sistemas de combustible nuclear actuales y futuros.
Pero los científicos también están estudiando otros conceptos de reactores avanzados, evaluando y mejorando los sistemas y componentes que utilizan para hacerlos más eficaces y rentables, y desarrollando y probando nuevos combustibles y sistemas de combustible, componentes de sales fundidas y otros métodos de conversión de energía.
Los investigadores de la división también están estudiando cómo reprocesar el combustible, extrayendo los elementos utilizables y generando menos residuos, proporcionando un combustible más duradero y transportando, almacenando y rastreando de forma segura el inventario nacional de combustible usado.
Kit de maquetas de centrales nucleares
El Secretario de Estado de Economía, Kwasi Kwarteng, ha presentado hoy (martes 26 de octubre) un nuevo modelo de financiación para atraer un mayor número de inversiones privadas a los nuevos proyectos de energía nuclear, reduciendo el coste de su financiación y el de los consumidores.
El proyecto de ley de financiación de la energía nuclear utilizará un modelo conocido como Base de Activos Regulados (RAB) para financiar las futuras centrales nucleares en Gran Bretaña, un método probado y comprobado que ha financiado con éxito otros proyectos de infraestructuras, como el Túnel del Támesis y la Terminal 5 de Heathrow.
El modelo RAB reducirá la dependencia del Reino Unido de los promotores extranjeros para financiar nuevos proyectos nucleares, al aumentar sustancialmente el grupo de inversores privados para incluir fondos de pensiones británicos, aseguradoras y otros inversores institucionales.
Con el actual mecanismo de apoyo a los nuevos proyectos nucleares, el sistema de Contratos por Diferencia (CfD), los promotores tienen que financiar la construcción de un proyecto nuclear y sólo empiezan a recibir ingresos cuando la central empieza a generar electricidad. Esto ha llevado a la cancelación de recientes proyectos potenciales, como el de Hitachi en Wylfa Newydd (Gales) y el de Toshiba en Moorside (Cumbria).
Diorama de una central hidroeléctrica
En esta actividad (en las páginas 20-23 del PDF), los alumnos construyen una maqueta de una central eléctrica con materiales sencillos. La actividad se refiere específicamente a un reactor nuclear, pero es un buen modelo para el funcionamiento de una central de carbón, petróleo, gas natural o geotérmica. La principal diferencia es si la lata de Sterno ardiendo representa la descomposición del uranio (nuclear), la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo gas natural) o la energía de la corteza terrestre (geotérmica). Además, en una planta real la rueda de la turbina está unida a un generador, y así es como se generaría la electricidad. [La actividad está disponible públicamente a través de una captura del rastreador web en Archive.org].