La serie What's Next de MIT Technology Review analiza distintos sectores, tendencias y tecnologías para ofrecerte una primera visión del futuro. Puedes leer el resto (en inglés) aquí.

Aunque los reactores nucleares llevan más de 70 años generando energía en todo el mundo, el momento actual es de transformación potencialmente radical para esta tecnología.

A medida que aumenta la demanda de electricidad en todo el mundo, desde vehículos eléctricos a centros de datos, se renueva el interés por construir nueva capacidad nuclear, así como por ampliar la vida útil de las centrales existentes e incluso reabrir instalaciones que han sido cerradas. También aumentan los esfuerzos por replantear los diseños de los reactores, y 2025 supone una prueba importante para los llamados reactores avanzados, que empiezan a pasar de las ideas sobre el papel a la fase de construcción.

Esto es importante porque la energía nuclear promete ser una fuente constante de electricidad a medida que el cambio climático eleva las temperaturas globales a nuevos niveles y la demanda de energía aumenta en todo el mundo. Esto es lo que le espera al sector.

Un mosaico mundial

En los dos últimos años se ha producido un nuevo compromiso con la energía nuclear en todo el mundo, incluido un acuerdo en las conversaciones de la ONU sobre el clima por el que 31 países se comprometieron a triplicar la capacidad mundial de energía nuclear para 2050. Sin embargo, las perspectivas de la industria nuclear difieren según dónde se mire.

EE UU alberga actualmente el mayor número de reactores nucleares operativos del mundo. Si su capacidad específica se triplicara, supondría añadir la asombrosa cifra de 200 gigavatios de nueva capacidad de energía nuclear al total actual de aproximadamente 100 gigavatios. Y eso sin contar las jubilaciones previstas de un parque relativamente viejo. Pero el país se ha estancado. El año pasado se puso en marcha un nuevo reactor en la central de Vogtle, en Georgia (tras importantes retrasos y sobrecostes), pero ahora no hay ningún reactor convencional importante en construcción o en fase de revisión por parte de los organismos reguladores de Estados Unidos.

Este año también trae un ambiente incierto para la energía nuclear en EE UU a medida que la administración entrante de Trump asume el cargo. Aunque la tecnología suele contar con un amplio apoyo político, es posible que políticas como los aranceles afecten al sector al aumentar el coste de materiales de construcción como el acero, afirma Jessica Lovering, cofundadora de Good Energy Collective, una organización de investigación política que defiende el uso de la energía nuclear.

A nivel mundial, la mayoría de los reactores en construcción o en fase de planificación se encuentran en Asia, y el crecimiento en China es especialmente impresionante. La primera central nuclear del país se conectó a la red en 1991, y en pocas décadas ha construido el tercer parque más grande del mundo, sólo por detrás de Francia y Estados Unidos. China tiene cuatro grandes reactores que podrían entrar en funcionamiento este año, y otros tantos en 2026.

Este año, Bangladesh y Turquía pondrán en marcha sus primeros reactores nucleares. Egipto también tiene su primera central nuclear en construcción, aunque no se espera que entre en servicio hasta dentro de varios años.

Avanzando

Los reactores nucleares comerciales de la red actual, y la mayoría de los que están en construcción, siguen en general un esquema similar: el combustible que alimenta el reactor es uranio poco enriquecido y se utiliza agua como refrigerante para controlar la temperatura interior.

Pero los reactores más nuevos y avanzados están cada vez más cerca de su uso comercial. En todo el mundo se está desarrollando una amplia gama de los llamados reactores de cuarta generación, todos ellos desviándose del modelo actual de una forma u otra en un intento de mejorar la seguridad, la eficiencia o ambas. Algunos utilizan sales fundidas o un metal como el plomo como refrigerante, mientras que otros utilizan una versión más enriquecida del uranio como combustible. A menudo, hay un enfoque mixto con variaciones en el tipo de combustible y los métodos de refrigeración.

Los próximos dos años serán cruciales para la tecnología nuclear avanzada, a medida que las propuestas y los diseños avancen hacia el proceso de construcción. "Estamos viendo cómo los reactores de papel se convierten en reactores reales", afirma Patrick White, director de investigación de Nuclear Innovation Alliance, un grupo de reflexión sin ánimo de lucro.

Gran parte de la financiación y la actividad industrial en reactores avanzados se centra en EE UU, donde varias empresas están a punto de poner a prueba su tecnología.

Kairos Power está construyendo reactores refrigerados por sales fundidas, concretamente un material que contiene flúor llamado Flibe. La empresa recibió un permiso de construcción de la Comisión Reguladora Nuclear de EE UU (NRC, por sus siglas en inglés) para su primer reactor de demostración a finales de 2023, y un segundo permiso para otra planta a finales de 2024. La construcción de ambas instalaciones se llevará a cabo en los próximos años, y el plan es completar la primera instalación de demostración en 2027.

TerraPower es otra empresa estadounidense que trabaja en un reactor de cuarta generación, aunque el diseño de su "Natrium" utiliza sodio líquido como refrigerante. La empresa también está adoptando un enfoque ligeramente diferente para la construcción: al separar las partes nuclear y no nuclear de la instalación, pudo empezar a construir parte de su emplazamiento en junio de 2024. Todavía está esperando la aprobación de la NRC para empezar a trabajar en la parte nuclear, lo que la empresa espera hacer en2026.

Un proyecto del Departamento de Defensa de EE UU  podría ser el primer reactor Gen IV en marcha que genere electricidad, aunque será a muy pequeña escala. El Proyecto Pele es un microrreactor transportable que está fabricando BWXT Advanced Technologies. Está previsto que el montaje comience a principios de este año y que el transporte hasta el emplazamiento final, en el Laboratorio Nacional de Idaho, tenga lugar en 2026.

Los reactores avanzados no se limitan a EE UU. China está construyendo reactores convencionales con rapidez, pero también está empezando a hacer olas en una serie de tecnologías avanzadas. Gran parte de la atención se centra en los reactores de alta temperatura refrigerados por gas, explica Lorenzo Vergari, profesor adjunto de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. Estos reactores utilizan gas helio como refrigerante y alcanzan temperaturas superiores a 1.500 °C, mucho más altas que otros diseños.

El primer reactor comercial de demostración de China de este tipo entró en funcionamiento a finales de 2023, y un puñado de reactores más grandes que emplean la tecnología se encuentran actualmente en fases de planificación o en construcción.

Exprimir la capacidad

Los proyectos de reactores avanzados más avanzados tardarán años, o incluso décadas, en dar sus frutos con grandes cantidades de electricidad en la red. Por eso, en medio de la creciente demanda mundial de electricidad, se ha renovado el interés por aprovechar al máximo las centrales nucleares existentes.

Una tendencia que ha despegado en países con parques nucleares relativamente antiguos es la ampliación de licencias. Aunque muchas centrales construidas en el siglo XX tenían una licencia original de 40 años, no hay razón para que muchas de ellas no puedan funcionar más tiempo si se mantienen adecuadamentey se sustituyen algunos equipos.

Los organismos reguladores de EE UU han concedido prórrogas de 20 años a gran parte del parque, con lo que la vida útil prevista de muchas de ellas es de 60 años. Un puñado de reactores han visto ampliadas sus licencias incluso más allá, hasta los 80 años. Países como Francia y España también han prorrogado recientemente las licencias de reactores en funcionamiento más allá de sus 40 años de vida útil inicial. Es probable que estas prórrogas continúen, y en los próximos años podría haber más reactores en EE.UU. con licencias de hasta 80 años de vida útil.

Además, hay interés en reabrir centrales cerradas, sobre todo las que lo han hecho recientemente por motivos económicos. La central nuclear de Palisades, en Michigan, es el objetivo de uno de estos esfuerzos, y el proyecto obtuvo un préstamo de 1.520 millones de dólares (unos 1.465 millones de euros)del Departamento de Energía de EE UU para ayudar a sufragar los costes de su reactivación. Holtec, propietaria y operadora de la central, pretende que vuelva a funcionar en 2025.

Sin embargo, la NRC ha informado de posibles daños en algunos equipos de la central, concretamente en los generadores de vapor. Según el alcance de las reparaciones necesarias, el coste adicional podría hacer que la reapertura no fuera rentable, afirma White.

Otro objetivo es el reactor de la antigua central nuclear de Three Mile Island. El propietario del emplazamiento afirma que el reactor podría volver a funcionar en 2028, aunque las batallas en torno a la conexión de la central a la red podrían desarrollarse en los próximos años. Por último, los propietarios del Centro Energético Duane Arnold de Iowa están considerando la reapertura de la central nuclear, que cerró en 2020.

El gran apetito de las grandes tecnológicas

Uno de los factores que impulsan el creciente apetito por la energía nuclear es el asombroso crecimiento de la IA, que depende de centros de datos que requieren una enorme cantidad de energía. El año pasado se despertó el interés de los gigantes tecnológicos por la energía nuclear como posible solución a la escasez de energía para la IA.

Microsoft ha tenido mucho que ver en los planes para reabrir el reactor de Three Mile Island: la empresa firmó un acuerdo en 2024 para comprar energía de la instalación si es capaz de reabrir. Y eso es sólo el principio.

Google firmó un acuerdo con Kairos Power en octubre de 2024 por el que la empresa construiría hasta 500 megavatios de centrales eléctricas para 2035, y Google compraría la energía. Amazon fue un paso más allá de estos acuerdos, invirtiendo directamente en X-energy, una empresa que construye pequeños reactores modulares. El dinero financiará directamente el desarrollo, la concesión de licencias y la construcción de un proyecto en Washington.

La financiación de las grandes empresas tecnológicas podría ser de gran ayuda para mantener en funcionamiento los reactores existentes y poner en marcha proyectos avanzados, pero muchos de estos compromisos hasta ahora son vagos, afirma Lovering, de Good Energy Collective. Los principales hitos que hay que vigilar son los grandes compromisos financieros, la firma de contratos y la presentación de solicitudes a los organismos reguladores, afirma.

"La energía nuclear tuvo un increíble 2024, probablemente el año más emocionante para la energía nuclear en muchas décadas", dice Staffan Qvist, ingeniero nuclear y CEO de Quantified Carbon, una consultora internacional centrada en la descarbonización de la energía y la industria. Desplegarla a la escala necesaria será un gran reto, pero el interés va en aumento». Como él dice: "Ahí afuera hay un gran mundo hambriento de energía".