La energía nuclear de cuarta generación: la apuesta que los Gobiernos no quieren perder

Los reactores de cuarta generación llevan décadas prometiéndose y, por fin, varios de ellos están pasando de los planos a la obra. La tecnología conocida como nuclear generación IV energía agrupa seis diseños distintos de reactores que comparten un objetivo: producir electricidad de forma más segura, con menos residuos y, en algunos casos, quemando el combustible que los reactores actuales ya han usado. No es propaganda de ningún lobby. Es lo que dice el Foro Internacional Generación IV, una alianza de catorce países que lleva desde 2001 coordinando la investigación en este campo.

El mundo lleva años mirando a la energía nuclear con una mezcla de necesidad y desconfianza. El accidente de Fukushima en 2011 dejó una cicatriz que todavía no ha cerrado en la opinión pública. Pero los datos de emisiones de carbono y la presión por descarbonizar los sistemas eléctricos han vuelto a poner la fisión nuclear sobre la mesa, esta vez con una generación de diseños que intentan responder a las críticas más razonables de las anteriores.

¿Qué diferencia a los reactores de cuarta generación de los actuales?

Los reactores que hoy producen electricidad en Francia, España o Corea del Sur pertenecen en su mayoría a la tercera generación, o a la segunda en el caso de las centrales más antiguas. Los diseños de cuarta generación no son una mejora incremental: cambian el refrigerante, el combustible, la geometría del núcleo y, en algunos casos, toda la lógica de funcionamiento del reactor. El objetivo declarado es que, ante un fallo, el reactor se apague por física, sin necesidad de que ningún operador ni sistema electrónico intervenga.

Entre los seis diseños seleccionados por el Foro Internacional Generación IV hay reactores refrigerados por sodio líquido, por plomo, por gas helio, por sales fundidas y dos variantes más. Cada uno tiene sus ventajas específicas. Los reactores de sal fundida, por ejemplo, operan a presión atmosférica, lo que elimina el riesgo de explosión de vapor que complicó la gestión de Chernóbil y Fukushima. Los refrigerados por sodio pueden usar plutonio y actínidos procedentes de combustible gastado de centrales convencionales, lo que reduciría el volumen de residuos de alta actividad de forma significativa.

El plazo de vida de los residuos también cambia. El combustible gastado de un reactor convencional de agua ligera necesita entre 10.000 y 100.000 años de almacenamiento seguro. Algunos diseños de cuarta generación, en especial los reactores rápidos, reducirían ese plazo a unos pocos cientos de años. La diferencia no es trivial: cien años son algo que como civilización podemos planificar; cien mil, prácticamente no.

¿Qué países están apostando de verdad por la nuclear generación IV?

China es, a distancia, el país que más ha invertido en reactores de cuarta generación y el que más cerca está de tener resultados concretos. En 2023, el reactor experimental de sal fundida HTR-PM en Shidaowan completó su primer ciclo de operación conectado a la red. No es un reactor comercial todavía, pero es el primer reactor modular de alta temperatura del mundo en generar electricidad real. El Gobierno chino tiene previsto construir varios reactores de sal fundida adicionales antes de 2030 en el desierto de Gobi, según información oficial del Ministerio de Energía del país.

Rusia lleva más camino recorrido en reactores rápidos refrigerados por sodio. El BN-800, en funcionamiento desde 2016 en la central de Beloiarsk, y su sucesor el BN-1200, actualmente en construcción, son los ejemplos más avanzados del mundo en esta tecnología. Rosatom, la empresa estatal rusa, también exporta esta tecnología: igual que ocurre con otras infraestructuras estratégicas, el control de la tecnología de base importa tanto como el objeto en sí.

Estados Unidos tiene un panorama más fragmentado. La Administración Biden destinó más de 6.000 millones de dólares al sector nuclear entre 2022 y 2024, incluyendo financiación para reactores modulares pequeños y proyectos de cuarta generación. La startup TerraPower, fundada con dinero de Bill Gates, construye actualmente el Natrium en Wyoming: un reactor rápido refrigerado por sodio con almacenamiento de energía en sales fundidas. Su fecha prevista de operación es 2030, aunque el proyecto sufrió retrasos en 2023 por problemas en la cadena de suministro de combustible de alta pureza, que en ese momento solo fabricaba Rusia.

Francia anunció en 2023 la construcción de seis nuevos reactores convencionales EPR2 y dejó los proyectos de cuarta generación en un segundo plano, aunque el programa Astrid (un reactor rápido de sodio) sigue activo en fase de investigación. El Reino Unido, por su parte, ha apostado por los reactores modulares pequeños de Rolls-Royce, que técnicamente son de tercera generación avanzada, no de cuarta. La distinción importa, aunque en el debate público se mezclen con frecuencia.

¿Son los pequeños reactores modulares lo mismo que la cuarta generación?

Los pequeños reactores modulares, conocidos como SMR por sus siglas en inglés, no son sinónimos de cuarta generación, aunque a menudo aparecen en los mismos titulares. Un SMR puede usar tecnología convencional de agua ligera en un tamaño más pequeño y con fabricación en serie. Lo que los hace interesantes es la escala y el coste, no necesariamente el diseño del reactor. Algunos SMR sí incorporan principios de cuarta generación, como los que usan sal fundida o refrigeración por gas, pero no todos.

La confusión tiene consecuencias prácticas. Cuando un gobierno anuncia que apoya los “reactores nucleares avanzados”, conviene preguntar de qué diseño habla exactamente, porque las promesas de seguridad, la gestión de residuos y los plazos son muy distintos según la tecnología concreta. En el debate sobre las tecnologías que llegarán en los próximos años, esta distinción es precisamente la que separa lo que puede estar operativo antes de 2035 de lo que todavía es investigación.

Lo que sí comparten los SMR y los reactores de cuarta generación es la apuesta por la fabricación modular en fábrica, lo que teóricamente reduce costes y plazos de construcción. Los reactores convencionales grandes han sido notoriamente malos en este sentido: el EPR de Flamanville, en Francia, acumuló más de doce años de retraso y triplicó su presupuesto inicial. Si la construcción modular funciona como se espera, cambiaría esa dinámica, pero todavía no hay suficientes ejemplos terminados para confirmarlo.

¿Qué pasa con los residuos y con el riesgo de proliferación nuclear?

La gestión de residuos es uno de los argumentos más sólidos a favor de los reactores de cuarta generación, pero también uno de los más matizados. Es cierto que algunos diseños pueden transmutarlos, es decir, convertir isótopos de larga vida en otros que decaen en siglos en lugar de milenios. Sin embargo, ese proceso no elimina los residuos: los transforma. Sigue habiendo material radiactivo que gestionar, y la infraestructura de almacenamiento definitivo sigue siendo necesaria en cualquier escenario.

El riesgo de proliferación, la posibilidad de que el combustible o los subproductos se usen para fabricar armas nucleares, es una preocupación que los diseñadores de cuarta generación no siempre abordan con la misma transparencia que los aspectos de seguridad operativa. Algunos reactores de sal fundida producen cantidades de uranio-233, un material que en teoría podría usarse en armamento. Las agencias de no proliferación, incluida la AIEA, han advertido de que los materiales estratégicos tienen una historia de usos no previstos y que los marcos de control necesitan actualizarse antes de que estas tecnologías escalen.

El coste económico sigue siendo otra incógnita real. Los reactores de cuarta generación son más baratos en teoría, pero ninguno ha llegado todavía a escala comercial en Occidente. Las estimaciones de coste por megavatio instalado varían enormemente según la fuente, y los proyectos piloto han demostrado ser sistemáticamente más caros de lo previsto. Esto no los condena, pero sí obliga a leer con cautela los anuncios de gobiernos y empresas que presentan cifras antes de tener un solo reactor terminado y pagado.

La conexión entre la energía nuclear y la demanda eléctrica creciente por la inteligencia artificial ya está apareciendo en los planes de varias tecnológicas. Microsoft firmó en 2023 un acuerdo para comprar energía de la central de Three Mile Island cuando se reactive. Google y Amazon han anunciado contratos similares con proyectos de SMR. La carrera por los asistentes de inteligencia artificial tiene, entre sus consecuencias menos visibles, una sed de electricidad que empuja a estas empresas hacia fuentes de generación continua que las renovables no siempre garantizan.

Los residuos de alta actividad que ya existen, los que llevan décadas almacenados en piscinas y contenedores en todo el mundo, no desaparecen porque lleguen los reactores de nueva generación. El problema del almacenamiento definitivo sigue sin resolverse en casi ningún país. Finlandia es la excepción más avanzada, con el repositorio de Onkalo en construcción, pero incluso allí el debate científico sobre la seguridad a muy largo plazo no está completamente cerrado. Cualquier conversación honesta sobre la nuclear generación IV energía tiene que incluir este punto, aunque incomode a los entusiastas de la tecnología.

La medicina y la energía comparten una lógica similar cuando se trata de tecnologías complejas: los sistemas más personalizados y precisos prometen mejores resultados, pero también requieren más infraestructura, más control y más tiempo para validarse. La cuarta generación nuclear no es distinta en ese sentido.

Lo que sí ha cambiado en los últimos tres años es el clima político. Europa, que parecía haber cerrado la puerta a nuevas nucleares después de Fukushima, ha vuelto a abrir el debate. Bélgica pospuso el cierre de sus reactores, Alemania los cerró de todas formas en 2023 pero con una polémica que no se ha apagado, y Polonia ha firmado contratos con Westinghouse para construir sus primeras centrales nucleares. La guerra en Ucrania y la crisis del gas aceleraron una revisión de posiciones que antes parecía impensable en muchas capitales europeas.

Los reactores de cuarta generación se benefician de ese cambio de clima, aunque la mayoría de los que se están construyendo ahora mismo son todavía de generación anterior. El salto real a la cuarta generación a escala comercial, si las cosas van bien, llegaría en la segunda mitad de los años treinta. Mientras tanto, la búsqueda de fuentes de energía sin residuos sigue avanzando en paralelo por otras vías, aunque con plazos todavía más inciertos.

El sector privado también está moviendo fichas. Empresas como Kairos Power, X-energy o Commonwealth Fusion Systems han captado cientos de millones en capital riesgo en los últimos dos años. La diferencia con las décadas anteriores es que ahora hay ingenieros jóvenes que quieren trabajar en esto, reguladores que empiezan a adaptar sus marcos y gobiernos que firman cheques. Como en otras carreras tecnológicas entre países, la pregunta no es solo quién llega primero, sino qué condiciones impone el que llega.

¿Llegará la cuarta generación a tiempo para cambiar algo, o se quedará en promesa perpetua?

La nuclear generación IV energía tiene un problema de credibilidad acumulado: lleva al menos veinte años siendo “la tecnología del futuro cercano”. Cada vez que los plazos se retrasan, los críticos tienen razón en señalarlo. Pero algo ha cambiado esta vez: hay reactores físicos en construcción, no solo en documentos de política energética. El HTR-PM chino existe. El Natrium de TerraPower se está levantando en Wyoming. El BN-1200 ruso tiene fecha de entrada en servicio.

La pregunta que queda abierta es si esta tecnología llegará a tiempo para contribuir a los objetivos climáticos de 2050, o si, una vez más, será la generación siguiente la que resuelva los problemas de la generación anterior. El carbón que se deja de quemar en 2035 pesa más en el clima que el carbón que se deja de quemar en 2045. Y eso convierte el calendario, más que la tecnología, en la variable que decide si todo esto importa.

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