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Colaborador de Tristan Abbey Tristan Abbey es presidente de Comarus Analytics LLC. Se desempeñó como asesor principal de políticas en el Comité de Energía y Recursos Naturales del Senado de los EE. UU. y como director de planificación estratégica en el Consejo de Seguridad Nacional.

No hay una sola pregunta que atormente a la política ambiental y energética estadounidense más que los desechos nucleares. No, ni siquiera un clima cambiante, que puede ser un problema perverso pero que, sin embargo, recibe una gran cantidad de atención contraproducente.

Es difícil pintar el cuadro con una cara seria. Comencemos con tres elementos principales de la historia.

Primero, las plantas de energía nuclear en los Estados Unidos generan alrededor de 2000 toneladas métricas de desechos nucleares (o “combustible gastado”) por año. Debido a su radiactividad inherente, se almacena cuidadosamente en varios lugares del país.

Las plantas de energía nuclear en los Estados Unidos generan alrededor de 2000 toneladas métricas de desechos nucleares (o “combustible gastado”) por año.

En segundo lugar, el gobierno federal está a cargo de decidir qué hacer con él. De hecho, los operadores de plantas de energía han pagado más de $40 mil millones al Fondo de Residuos Nucleares para que el gobierno pueda manejarlos. La idea era enterrarlo en el "depósito geológico profundo" representado por Yucca Mountain, Nevada, pero esto ha resultado políticamente imposible. Sin embargo, se gastaron $ 15 mil millones en el alcance.

Tercero, debido a la incapacidad del Departamento de Energía para manejar estos desechos, simplemente se acumulan. Según la publicación de datos más reciente de esa agencia, unas 80.000 toneladas métricas de combustible gastado (cientos de miles de conjuntos de combustible que contienen millones de barras de combustible) están esperando un destino final.

Y aquí está el final inesperado: esos operadores de plantas nucleares demandaron al gobierno por incumplimiento de contrato y, en 2013, ganaron. El Tesoro de los Estados Unidos les paga ahora varios cientos de millones de dólares cada año, como parte de una serie de acuerdos y juicios. El total acumulado supera los 8.000 millones de dólares.

Me doy cuenta de que esta historia suena un poco loca. ¿Estoy diciendo realmente que el gobierno de EE. UU. recaudó miles de millones de dólares para gestionar los desechos nucleares, luego gastó miles de millones de dólares en un estudio de factibilidad solo para dejarlo en el estante, y ahora está pagando aún más miles de millones de dólares por este fracaso? Sí, lo soy.

Afortunadamente, todos los desechos agregados ocupan un área relativamente pequeña y existe un almacenamiento temporal. Sin una razón urgente para actuar, los formuladores de políticas generalmente no lo harán.

Si bien continuarán los intentos de encontrar almacenamiento a largo plazo, los formuladores de políticas deberían considerar el reciclaje de algunos de estos "residuos" en combustible utilizable. Esta es en realidad una idea antigua. Solo una pequeña fracción del combustible nuclear se consume para generar electricidad.

Los defensores del reciclaje prevén reactores que utilicen combustible gastado "reprocesado", extrayendo energía del 90 % que queda después de la quema. Incluso sus críticos admiten que la química, la física y la ingeniería subyacentes del reciclaje son técnicamente factibles y, en cambio, atacan la economía discutible y los riesgos de seguridad percibidos.

Los llamados reactores de cuarta generación vienen en todas las formas y tamaños. Los diseños han existido durante años, en algunos aspectos, desde los albores de la energía nuclear, pero los reactores de agua ligera han dominado el campo por una variedad de razones políticas, económicas y estratégicas. Por ejemplo, los reactores de agua a presión convencionales gemelos de Southern Company que se están construyendo en Georgia cuentan cada uno con una capacidad de poco más de 1000 megavatios (o 1 gigavatio), estándar para el diseño AP1000 de Westinghouse.

En contraste, los diseños de plantas de próxima generación son una fracción del tamaño y la capacidad, y también pueden usar diferentes sistemas de enfriamiento: el reactor modular pequeño de 77 megavatios de NuScale Power con sede en Oregón, el reactor modular pequeño de 77 megavatios de General Atomics con sede en San Diego, el reactor refrigerado con helio de 50 megavatios de General Atomics el reactor modular rápido, el reactor de sal de fluoruro fundido de 140 megavatios de Kairos Power, con sede en Alameda, entre otros, tienen diferentes configuraciones que pueden adaptarse a diferentes objetivos comerciales y de políticas.

Muchos diseños Gen-IV pueden reciclar explícitamente el combustible usado o configurarse para hacerlo. El 3 de junio, TerraPower (respaldado por Bill Gates), GE Hitachi y el estado de Wyoming anunciaron un acuerdo para construir una demostración del diseño Natrium de 345 megavatios, un reactor rápido enfriado por sodio.

Natrium es técnicamente capaz de reciclar combustible para la generación. Oklo, con sede en California, ya llegó a un acuerdo con el Laboratorio Nacional de Idaho para operar su "microrreactor" de 1,5 megavatios con suministros de combustible usado. De hecho, el autoproclamado “combustible preferido” para el diseño del reactor de sales fundidas de Elysium Industries, con sede en Nueva York, es el combustible nuclear gastado y Flibe Energy, con sede en Alabama, anuncia la capacidad de combustión de desechos de su diseño de reactor de torio.

Que los reactores avanzados suban o bajen no depende de que se resuelva el estancamiento de los desechos nucleares. Aunque tales reactores pueden consumir combustible gastado, no necesariamente tienen que hacerlo. No obstante, incentivar el reciclaje de residuos mejoraría su economía.

"Incentivar" aquí es el código para "pagar". Los formuladores de políticas deberían considerar formas en que Washington puede hacer que sea más rentable para una planta de energía reciclar combustible que importarlo, de Canadá, Kazajstán, Australia, Rusia y otros países.

El apoyo político a la tecnología nuclear avanzada, incluido el reciclaje, es más profundo de lo que cabría esperar. En 2019, el Senado confirmó a la Dra. Rita Baranwal como Subsecretaria de Energía Nuclear en el Departamento de Energía (DOE). Científica de materiales de formación, emergió como una campeona del reciclaje.

La administración Biden ha continuado con un amplio apoyo bipartidista a los reactores nucleares avanzados al proponer en su Solicitud de presupuesto para el año fiscal 2022 aumentar los fondos para la Oficina de Energía Nuclear del DOE en casi $350 millones. La propuesta incluye aumentos de fondos específicos para la investigación y el desarrollo de conceptos de reactores (más $32 millones), investigación y desarrollo del ciclo del combustible (más $59 millones) y demostración de reactores avanzados (más $120 millones) y la triplicación de la financiación para el Reactor Versátil de Prueba (de $45 millones a $145 millones, año tras año).

En mayo, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía (ARPA-E) del DOE anunció un nuevo programa de $ 40 millones para apoyar la investigación en la "optimización" de los desechos y la eliminación de reactores avanzados, incluso a través del reciclaje de desechos. Es importante destacar que el anuncio establece explícitamente que la falta de una solución para los desechos nucleares hoy en día “plantea un desafío” para el futuro de los reactores Gen-IV.

El debate es un recordatorio de que el reciclaje en general es un proceso muy complicado. Es intensivo en productos químicos, máquinas y energía. El reciclaje de todo tipo, desde minerales críticos hasta botellas de plástico, también produce nuevos desechos. Hoy en día, los gobiernos federal y estatal son bastante activos en el reciclaje de estos otros flujos de desechos, y deberían estar igualmente involucrados en los desechos nucleares.

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¿Por qué no se reutilizan los residuos nucleares?

Estos residuos de actividad alta no reciclados deben almacenarse en un depósito seguro y permanente, ya que pueden permanecer radiactivos durante cientos de miles, si no millones de años.

¿Qué podemos hacer con los residuos nucleares?

La eliminación de desechos de actividad baja es sencilla y se puede realizar de manera segura en casi cualquier lugar. El combustible usado se almacena normalmente bajo el agua durante al menos cinco años y luego, a menudo, se almacena en seco. La disposición final geológica profunda está ampliamente aceptada como la mejor solución para la disposición final de la mayor parte de los desechos radiactivos producidos.

¿Qué países reciclan los desechos nucleares?

En Bélgica, Francia, Alemania y Suiza se han reciclado más de 8000 toneladas de RepU en plantas de energía nuclear. En Japón, la cifra supera las 335 toneladas en las pruebas y en la India se han reciclado unas 250 t de RepU en PHWR. En Rusia, RepU se utiliza en todo el combustible RBMK fresco y, por lo tanto, se han reciclado más de 2500 toneladas.

Video: reuse of nuclear waste