A posibilidade de que os buques comerciais do futuro utilicen enerxía nuclear para navegar sen depender dos combustibles fósiles está a abrir novas liñas de investigación no ámbito da enxeñaría naval. Con todo, antes de que esta alternativa poida converterse nunha realidade, resulta necesario determinar os riscos que implicaría instalar e operar un reactor nuclear a bordo dunha embarcación.
Este é o punto de partida dunha investigación na que participa o Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI) da Universidade da Coruña (UDC), en colaboración coa Escola Superior Náutica Infante D. Henrique, de Portugal. O estudo céntrase na análise de seguridade dos denominados pequenos reactores modulares, coñecidos polas súas siglas en inglés SMR, e presta especial atención a unha tecnoloxía concreta: os reactores de sales fundidos.
A investigación foi presentada recentemente na Conferencia Anual da Asociación Internacional de Universidades Marítimas (IAMU), celebrada na Universidade de Split, en Croacia, entre o 7 e o 10 de outubro.
O traballo está asinado por José Miguel Mahía, integrante do Grupo de Investigación en Enxeñaría Enerxética (INGEN) da Escola Técnica Superior de Náutica e Máquinas da UDC, xunto con Diogo Faustino e Sandrina Pereira, da institución portuguesa. Esta última foi a encargada de expoñer os resultados durante o encontro internacional.
Reactores nucleares máis pequenos para reducir as emisións dos buques
A descarbonización do transporte marítimo representa un dos grandes desafíos tecnolóxicos do sector naval, especialmente pola necesidade de desenvolver sistemas de propulsión capaces de manter a autonomía e a fiabilidade que requiren as longas travesías. Neste contexto, os pequenos reactores modulares están a ser estudados como unha posible alternativa enerxética.
Trátase de instalacións nucleares de dimensións máis reducidas que as centrais convencionais, deseñadas para facilitar a súa fabricación modular e incorporar sistemas avanzados de seguridade. Entre as súas características destacan a elevada densidade enerxética e a posibilidade de proporcionar enerxía durante períodos prolongados sen necesidade de repostaxes frecuentes.
A súa utilización podería contribuír a reducir as emisións directas de gases de efecto invernadoiro asociadas á propulsión dos buques, aínda que a súa implantación comercial segue condicionada pola resolución de importantes desafíos técnicos, normativos e de seguridade.
Para desenvolver a investigación, o equipo seleccionou un reactor de sales fundidos (MSR), unha tecnoloxía incluída entre os reactores nucleares de cuarta xeración. Estes sistemas presentan características como o funcionamento a baixa presión, unha elevada eficiencia térmica potencial e a incorporación de mecanismos de seguridade pasiva.
Estes últimos están deseñados para responder a determinadas situacións anómalas sen depender exclusivamente da intervención humana ou de sistemas activos de control.
Que riscos presenta instalar un reactor nuclear nun buque?
A investigación non se limita a estudar as vantaxes enerxéticas da propulsión nuclear, senón que se centra especialmente en identificar os perigos que poderían xurdir durante o funcionamento dun reactor a bordo. Para iso, o equipo empregou dúas metodoloxías internacionais utilizadas habitualmente en enxeñaría: HAZID e HAZOP.
A primeira, denominada Hazard Identification, permite identificar de maneira xeral os principais perigos asociados a unha instalación ou proceso. Pola súa banda, a metodoloxía Hazard and Operability Study analiza con maior detalle as posibles desviacións nas condicións de funcionamento, as súas causas e as consecuencias que poderían producir. A combinación de ambas as ferramentas permitiu estudar diferentes escenarios de risco relacionados co funcionamento dos reactores de sales fundidos.
Entre os principais desafíos identificados figuran a circulación dos sales fundidos, a evacuación da calor residual, o control da reactividade nuclear e a corrosión dos materiais. Estes aspectos resultan especialmente relevantes nunha instalación de propulsión marítima, onde os sistemas deben manter condicións de seguridade e fiabilidade durante a navegación.
O traballo constitúe unha análise cualitativa de riscos, polo que non supón a validación definitiva da tecnoloxía nin determina por si só que estes reactores estean preparados para a súa instalación comercial en buques.
Unha tecnoloxía con potencial, pero aínda con importantes desafíos
O investigador José Miguel Mahía destaca as posibilidades que ofrecen os pequenos reactores modulares para avanzar cara a un transporte marítimo con menores emisións. «Os SMR representan unha tecnoloxía con potencial para contribuír a descarbonizar o transporte marítimo mantendo os elevados niveis de autonomía, fiabilidade e seguridade que esixe o sector», explica.
O interese por estes sistemas tamén está presente nas institucións europeas e na industria naval. A Comisión Europea impulsou a Alianza Industrial Europea para os Pequenos Reactores Modulares, unha iniciativa destinada a favorecer o desenvolvemento desta tecnoloxía.
Ao mesmo tempo, sociedades de clasificación naval como DNV, Lloyd’s Register, Bureau Veritas e ABS están a estudar as súas posibilidades de aplicación ao transporte marítimo.
Con todo, a utilización de reactores nucleares en buques comerciais require avanzar no desenvolvemento de normas técnicas, procedementos de seguridade e sistemas de supervisión adecuados ás particularidades da navegación.
Os resultados da investigación da UDC poñen de manifesto que os reactores de sales fundidos presentan características prometedoras, pero tamén problemas que deben analizarse e resolverse antes de considerar a súa implantación.
A investigación naval galega participa no debate internacional sobre a propulsión nuclear
O estudo, titulado Qualitative Risk Analysis on the Use of SMR for Maritime Nuclear Propulsion Using HAZID and HAZOP Methodologies, foi presentado na conferencia anual da IAMU, un foro que reúne institucións académicas e especialistas do ámbito marítimo internacional.
A participación do equipo da Universidade da Coruña e da Escola Superior Náutica Infante D. Henrique permitiu compartir os resultados con investigadores e profesionais vinculados á formación e á investigación naval. Esta colaboración sitúa a investigación universitaria galega dentro dun debate internacional sobre as alternativas tecnolóxicas para reducir o impacto ambiental do transporte marítimo.
O traballo tamén evidencia a importancia de abordar a transición enerxética desde unha perspectiva que combine a innovación cos requisitos de seguridade.
A propulsión nuclear aparece así como unha das opcións que se están investigando para os buques do futuro, aínda que a súa viabilidade dependerá tanto dos avances tecnolóxicos como da capacidade para garantir un funcionamento seguro nas condicións específicas do transporte marítimo.
