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Aug 29, 2023

Los reactores nucleares son una solución de energía limpia para el sector marítimo civil

Históricamente, la energía nuclear se ha utilizado para alimentar buques militares estadounidenses, pero no para el sector marítimo civil. Patrick Pennella, Alex Polonsky y Jane Accomando explican cómo funciona la innovación en la tecnología nuclear

Históricamente, la energía nuclear se ha utilizado para alimentar buques militares estadounidenses, pero no para el sector marítimo civil. Patrick Pennella, Alex Polonsky y Jane Accomando explican cómo la innovación en tecnología nuclear proporciona una solución energética limpia y segura.

Aunque la energía nuclear se ha utilizado con éxito para impulsar buques militares estadounidenses desde la década de 1950, su uso para fines marítimos civiles nunca ha evolucionado más allá de unos pocos diseños experimentales. Los altos costos de capital iniciales y las preocupaciones sobre la seguridad impidieron que la energía nuclear para la flota marítima civil alcanzara un nivel crítico.

Sin embargo, las innovaciones en tecnología nuclear, combinadas con un impulso para descarbonizar la industria marítima civil, ofrecen ahora la oportunidad de revitalizar el concepto a costos comercialmente viables.

La Marina de los EE. UU. ha empleado docenas de buques de guerra de propulsión nuclear sin ningún incidente significativo de seguridad relacionado con los reactores. Sin embargo, Estados Unidos sólo ha construido un buque mercante de propulsión nuclear: la prueba de concepto NS Savannah. El Savannah, un buque híbrido de carga y pasajeros, operó con éxito desde 1959 hasta 1972, pero su limitada capacidad de carga y pasajeros hizo que continuar con la operación fuera antieconómico.

La intención detrás de Savannah era simplemente probar el concepto. Y así fue. Varios otros países operaron con éxito buques civiles experimentales de propulsión nuclear pero, como fue el caso de Estados Unidos, nunca se produjo una adopción generalizada.

La propulsión nuclear siempre ha producido varias ventajas clave sobre las fuentes de combustible convencionales.

En primer lugar, los buques de propulsión nuclear pueden pasar años sin repostar combustible. Aunque los buques convencionales normalmente pueden repostar combustible al mismo tiempo que las operaciones de carga, los propietarios de buques nucleares podrían preocuparse menos por la volatilidad del precio del combustible, ya que el precio del uranio no es tan volátil como el del petróleo. De manera relacionada, el gran costo de capital inicial de un reactor nuclear puede verse compensado por el costo constante del consumo de combustible, que para un gran buque portacontenedores puede exceder los 3 millones de dólares al mes.

En segundo lugar, la densidad energética del combustible nuclear elimina la necesidad de almacenar millones de galones de fueloil. Este beneficio elimina el tradicional equilibrio entre almacenamiento de combustible y espacio de carga. Los buques nucleares pueden reutilizar el espacio ocupado por los tanques de combustible para carga.

Incluso teniendo en cuenta el blindaje necesario, en comparación con un gran buque portacontenedores de propulsión convencional, un buque de propulsión nuclear de tamaño similar podría contener más contenedores de transporte estándar y operar a velocidades más altas.

De manera relacionada, en los buques de propulsión nuclear no habría tanques de combustible que pudieran romperse en caso de un siniestro marítimo, lo que impediría la descarga de miles de barriles de fueloil en ambientes litorales sensibles y los costos asociados de remediación.

Un estudio de julio de 2023 realizado por la Oficina Estadounidense de Transporte Marítimo confirmó estos dos primeros puntos. Basado en un modelo, el estudio encontró que el uso de dos reactores rápidos de 30 MW en un gran buque portacontenedores aumentaría la capacidad de carga y la velocidad operativa.

En otra configuración, emplear cuatro microrreactores de tubo de calor de 5 MW en un camión cisterna grande disminuiría la capacidad de carga pero aumentaría la velocidad operativa. Y, en ambos ejemplos, el combustible podría durar 25 años, la vida operativa típica de un buque comercial.

En tercer lugar, el combustible convencional es el petróleo y emite subproductos de la combustión como dióxido de carbono y partículas. A medida que las regulaciones ambientales relativas a las emisiones se endurecen a nivel mundial, la energía nuclear ofrece una fuente confiable de energía limpia y libre de carbono.

Los avances recientes en la tecnología de reactores nucleares mejoran la competitividad de los buques de propulsión nuclear. La llegada de reactores micro y pequeños modulares ofrece un diseño estandarizado que puede lograr economías de escala para que los SMR sean rentables. Aunque estos diseños estaban destinados a la generación de energía terrestre, su tamaño y estandarización los hacen adecuados para su uso en embarcaciones comerciales.

El elevado número de grandes buques comerciales crea el potencial para un despliegue masivo, generando beneficios a partir de economías de escala, capacitación estandarizada de operadores y cadenas de suministro estables.

Varios diseños de SMR en etapa de concesión de licencia ante las autoridades reguladoras de Canadá, Japón, el Reino Unido y Estados Unidos producen suficiente electricidad para alimentar los buques portacontenedores más grandes, y varios diseños de SMR más pequeños serían suficientes para buques más pequeños.

Los nuevos diseños de reactores avanzados enfriados por sales fundidas o metal líquido pueden ofrecer un tipo de reactor que podría ser muy adecuado para aplicaciones de transporte marítimo. Debido a que estos reactores operan a presión ambiental y se solidifican si el reactor se detiene, existe poco riesgo de contaminación ambiental en caso de una emergencia del reactor.

Los mercados energéticos competitivos y los programas de generación detrás del medidor, que existen en gran parte de Estados Unidos, ofrecen una fuente suplementaria de ingresos para los buques de propulsión nuclear. Si bien muchos barcos se conectarían a la red eléctrica de la costa para ahorrar combustible cuando estuvieran atracados, el reactor nuclear puede seguir funcionando.

Estos buques no sólo evitarían tener que consumir electricidad en el puerto, sino que también podrían exportar energía a la red o facilitar la facturación neta de energía para las instalaciones portuarias que consumen mucha energía.

Ya se está desarrollando la próxima generación de reactores nucleares avanzados para la producción de electricidad en tierra. Estos reactores pueden adaptarse fácilmente a usos marítimos civiles y ofrecen una fuente de energía segura, fiable, limpia y rentable.

Este artículo no refleja necesariamente la opinión de Bloomberg Industry Group, Inc., el editor de Bloomberg Law y Bloomberg Tax, ni de sus propietarios.

Patrick R. Pennella es asociado de Morgan, Lewis & Bockius.

Alex Polonsky es socio de Morgan, Lewis & Bockius y miembro del Comité Asesor sobre Comercio Nuclear Civil.

Jane Accomando es socia de Morgan, Lewis & Bockius y codirectora del equipo de la industria energética global de la empresa.

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