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Oct 23, 2023

Nuclear

Chris Baraniuk El presidente Eisenhower tuvo un sueño simple. Mientras que el ejército de EE.

Chris Baraniuk

El presidente Eisenhower tuvo un sueño simple. Mientras el ejército estadounidense estaba ocupado expandiendo su joven arsenal de armas nucleares y lanzando, en 1954, el primer submarino nuclear del mundo, Eisenhower soñó con un barco que simbolizaría la paz. Propulsado por el poder superlativo del átomo, este buque viajaría por el mundo bajo las barras y estrellas, llevando nada más que algunos funcionarios estadounidenses y buena voluntad.

Pero sus ayudantes no se lo creían. ¿Por qué este viaje de ego flotante no podría al menos intentar hacer un dólar o dos? Al final, Eisenhower accedió a autorizar un buque mercante de propulsión nuclear que transportaría carga y pasajeros. Además de la buena voluntad, naturalmente.

El buque nuclear Savannah, capaz de transportar 14.000 toneladas de carga, entró en servicio en 1962. Su reactor estaba encerrado detrás de 4 pies de hormigón, así como gruesas capas de acero y plomo. En el deslumbrante salón de pasajeros había una mesa de 8 pies de largo cubierta con mármol blanco y un antiguo sistema de circuito cerrado de televisión para que los pasajeros pudieran vigilar el reactor mientras bebían martinis.

Un buque de carga de cero emisiones es un sueño que podría parecer aún más potente hoy en día, en una época en la que la descarbonización es crucial para abordar la crisis climática. El transporte marítimo actualmente representa el 3 por ciento de todas las emisiones de gases de efecto invernadero y se considera una industria particularmente difícil de descarbonizar. La energía nuclear, en el punto de uso, produce cero emisiones.

Pero preste atención a esta advertencia de arrogancia nuclear. El NS Savannah fue un fracaso. Durante su primer año en el mar, el barco arrojó 115.000 galones de desechos radiactivos al océano. Tenía grúas inadecuadas y escotillas de carga mal diseñadas. Extremadamente caro de operar, el barco transportó pasajeros durante solo tres años y solo carga durante otros cinco, antes de retirarse.

Otros países también intentaron, y lucharon, hacer que los barcos mercantes nucleares funcionaran durante el siglo XX. Al buque de carga nuclear de demostración de Alemania Occidental, el Otto Hahn, se le negó la entrada a algunos puertos y al Canal de Suez por motivos de seguridad. El Mutsu, un buque japonés, sufrió una falla menor en la protección contra la radiación de su reactor en 1974, lo que provocó protestas. Los pescadores indignados bloquearon el regreso del barco a puerto durante varias semanas.

A partir de 2023, solo hay un barco mercante de propulsión nuclear activo en el mundo, el NS Sevmorput, que transporta contenedores, construido en Rusia. Es pequeño en comparación con la mayoría de los portacontenedores que funcionan con combustibles fósiles y ha estado plagado de averías.

Estos cuatro despilfarros ilustran fácilmente por qué los barcos mercantes gigantes todavía funcionan con petróleo. Y, sin embargo, durante más de medio siglo, los submarinos y portaaviones de propulsión nuclear, así como los rompehielos, han estado navegando por los océanos con relativamente poco alboroto. Cientos de reactores nucleares han operado en el mar y, dada la urgencia de reducir las emisiones ahora, se podría argumentar que es hora de adoptar finalmente los buques de carga nuclear.

En febrero, un grupo de organizaciones con sede en Corea del Sur, incluidas las que están detrás de varias líneas navieras, firmaron un memorando de entendimiento con esto en mente. El grupo tiene como objetivo desarrollar buques mercantes de propulsión nuclear equipados con pequeños reactores modulares. Pero no dirán mucho más sobre el proyecto.

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"Creemos que es demasiado pronto para mencionar detalles sobre los resultados tangibles de esta asociación", dijo a WIRED Hojoon Lee, portavoz de HMM, una de las líneas navieras involucradas. "Todavía tenemos un largo camino por recorrer para lograr la viabilidad comercial de las fuentes de energía nuclear".

Hay otro proyecto en marcha, en Noruega, llamado NuProShip (Propulsión nuclear de buques mercantes). El equipo detrás de esto ha elaborado una lista corta de seis posibles diseños de reactores que podrían funcionar en un buque de demostración, dice el director del proyecto, Jan Emblemsvåg, de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología. "El progreso es bastante bueno", agrega por correo electrónico. Él y sus colegas planean convertir un buque cisterna de gas natural licuado llamado Cadiz Knutsen para que funcione con energía nuclear.

Tanto los esfuerzos de Corea del Sur como los de Noruega están considerando reactores de sales fundidas. En lugar de barras de combustible sólido, el combustible nuclear de estos dispositivos se disuelve, por ejemplo, en sales de fluoruro fundidas. Dichos reactores operaron por primera vez en la década de 1960 y no son nada nuevo, pero los problemas técnicos, incluida la corrosión que ocurre dentro de los reactores, han obstaculizado su despliegue generalizado. A pesar de las preocupaciones de algunos sobre la viabilidad de esta tecnología, varios países la están buscando. Los defensores dicen que, en principio, tales reactores podrían tener serias ventajas de seguridad y eficiencia sobre otros tipos, como los reactores de agua a presión, que se utilizan en la mayoría de las centrales nucleares del mundo. Las fusiones, donde las reacciones en el combustible nuclear sólido se salen de control, provocando que se sobrecaliente, se derrita y corra el riesgo de romper la contención del reactor, se vuelven imposibles en un diseño de sal fundida porque el combustible ya está en un estado fundido y puede debe drenarse para evitar una reacción descontrolada.

El combustible nuclear es increíblemente denso en energía, destaca Luciano Ondir Freire, del Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares de Brasil. A pesar del costo inicial significativo de construir un nuevo reactor, para los buques portacontenedores más grandes, él estima que cambiar de combustibles fósiles sucios a energía nuclear sería rentable a largo plazo.

Los reactores nucleares pueden funcionar durante muchas décadas, por ejemplo, el de Nine Mile Point en Nueva York, que ha estado funcionando desde 1969. Eso suena bien, pero para los propietarios de barcos podría ser un problema. Un buque portacontenedores de gran tamaño podría tener una vida útil de unos 20 años, lo que significa que no se aprovecharía mucho el nuevo y costoso reactor fabricado especialmente para él. Además, se quedaría con el dolor de cabeza de quitar los componentes de la planta de energía nuclear y hacer que la embarcación sea segura para poder desecharla: el NS Savannah, que ahora es esencialmente una pieza de museo, aún debe descontaminarse por completo, hace más de medio siglo. después de que terminó sus operaciones comerciales.

Ondir Freire y Delvonei Alves de Andrade, que también trabajan en el Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares de Brasil, han publicado varios artículos sobre la historia y el posible futuro de la marina mercante de propulsión nuclear, y tienen una solución en mente: pequeños reactores que se pueden separar. de un buque e instalado en otro, o en algún otro tipo de instalación.

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Pero descubrir qué hacer con el reactor de un barco está lejos de ser el único obstáculo. La gente necesita estar convencida de la seguridad de la energía y la tecnología nucleares, dice Alves de Andrade. A pesar de los excelentes registros de seguridad en muchos sitios nucleares en todo el mundo, las percepciones públicas siguen estando comprensiblemente dominadas por los desastres de Chernobyl y Fukushima, así como por las preocupaciones sobre qué hacer con los desechos radiactivos.

Y si bien hay muchos reactores nucleares operando en el mar en este momento, tienden a estar en embarcaciones con algunas de las más altas medidas de seguridad del mundo. Los barcos comerciales ocasionalmente están sujetos a piratería y accidentes, incluidos grandes incendios y explosiones; es poco probable que la idea de agregar combustible nuclear a tales escenarios sea recibida con entusiasmo.

La tarea de cambiar a un mundo en el que los buques de propulsión nuclear son comúnmente bienvenidos en los puertos comerciales "no es trivial", dice Stephen Turnock, profesor de dinámica de fluidos marítimos en la Universidad de Southampton. "Hay que tener protocolos establecidos para decir lo que sucedería en caso de una emergencia asociada con un buque de propulsión nuclear", explica.

Simon Bullock, investigador de transporte marítimo de la Universidad de Manchester, dice que no existe un marco regulatorio suficiente para definir cómo operarían los buques nucleares a nivel mundial en el sector comercial, incluidos los detalles sobre quién asumiría la responsabilidad de cualquier percance. ¿Sería el propietario del barco, el operador del barco, el fabricante del reactor nuclear o el país donde está registrado el barco, conocido como el estado del pabellón? Hay seis "problemas de una década" de este tipo con respecto a los buques nucleares que la Organización Marítima Internacional (OMI) y otras agencias tendrían que resolver si los buques comerciales de propulsión nuclear alguna vez se generalizaran, dice.

Liz Shaw, portavoz de la OMI, dice que "existe una larga historia de cooperación y coordinación de la OMI con otras entidades cuando es necesario". Hay pautas sobre cómo los estados miembros pueden presentar propuestas para actualizar las regulaciones existentes, agrega.

Las tripulaciones de los barcos nucleares también requerirían capacitación y experiencia especiales, lo que eleva el costo de operar dichos barcos. ¿Vale la pena enfrentar todos estos desafíos, dada la necesidad de descarbonizar en este momento? Probablemente no, dice Bullock. “Lo crítico aquí son los próximos 10 años”, dice, refiriéndose a la urgencia de abordar las emisiones y el cambio climático en este momento. "La energía nuclear no puede hacer nada al respecto".

Incluso el proyecto noruego NuProShip no convertirá su primer barco de demostración hasta al menos 2035. Mientras tanto, ya se están implementando en los barcos otros combustibles de bajas o cero emisiones, desde metanol hasta amoníaco, baterías eléctricas e hidrógeno. Ninguno de estos es perfecto, y todos lucharán por la supremacía en los próximos años. La energía nuclear, con sus muchas complicaciones, es "posiblemente una distracción peligrosa" de la carrera principal, dice Bullock.

Por lo que vale, el dinero de Turnock está en el hidrógeno. El mes pasado, la marca de ropa deportiva Nike lanzó una barcaza impulsada por hidrógeno en Europa, y ya están navegando otras embarcaciones impulsadas por hidrógeno de un tamaño similar.

Sin embargo, de cara al futuro, tal vez los armadores eventualmente adopten la tecnología nuclear en serio. Aquí hay un hecho divertido. El Savannah original, un barco de vapor, también fue un pionero tecnológico. Construido en 1818 en los EE. UU., fue el primer barco propulsado por vapor en cruzar el Atlántico. Pero sus enormes motores significaban que apenas podía transportar carga, por lo que se consideró poco rentable. Sin embargo, en cuestión de décadas, el vapor gobernó las olas.

Entonces, si bien el NS Savannah puede parecer un tentador experimento de corta duración, envuelto en el idealismo atómico desvanecido de la década de 1950, quizás los barcos mercantes de propulsión nuclear de alguna manera lleguen a dominar después de todo. Como descubrió el presidente Eisenhower, los sueños son una cosa. Luego está el futuro.