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Najmedin Meshkati es profesor de ingeniería civil y ambiental, ingeniería de sistemas industriales y relaciones internacionales en la USC Viterbi School of Engineering. La siguiente es una respuesta ampliada a la pregunta de USC News “¿Qué papel jugará la energía nuclear en el futuro?”
El mundo enfrenta una explosión de demanda de energía de proporciones históricas. Con la población mundial acelerando hacia 9 mil millones de personas, se proyecta que los requisitos de electricidad se disparan desde los 9,000 gigavatios de hoy en día a los asombrosos 15,000 gigavatios para 2050, un aumento del 70% que eclipsa todas las transiciones energéticas anteriores en la historia humana.
Esto no es simplemente un crecimiento abstracto. Considere solo la infraestructura de IA: para 2030, los centros de datos exigirán un 160% más de potencia que hoy, consumiendo electricidad equivalente a toda la producción nacional de Canadá (aproximadamente 650 horas de terawatt anualmente). Este sector tecnológico único requerirá más potencia que 38 millones de casas estadounidenses combinadas.
La Agencia Internacional de Energía confirma esta trayectoria, proyectando que las economías emergentes representarán el 90% del crecimiento de la demanda de electricidad hasta 2050, con el consumo de electricidad per cápita de la India que se duplicará en solo 15 años. Mientras tanto, China ya consume más electricidad que Estados Unidos, la Unión Europea y Japón combinadas, pero aún tiene un crecimiento sustancial por delante.
Estos no son pronósticos especulativos, sino certezas matemáticas impulsadas por el desarrollo industrial, la rápida urbanización y la revolución tecnológica. Sin una innovación energética sin precedentes, enfrentamos un futuro en el que la demanda supera drásticamente la oferta, creando inestabilidad económica y conflictos geopolíticos sobre recursos cada vez más escasos.
La energía nuclear está preparada para servir como piedra angular de la transición global a un futuro bajo en carbono. A diferencia de las fuentes renovables intermitentes, como la energía eólica y solar, la energía nuclear proporciona electricidad base confiable y a gran escala que puede estabilizar las redes de energía y complementar las carteras de energía limpia. Los desarrollos recientes de políticas y la industria subrayan este renovado impulso.
Para 2050, se espera que la capacidad de energía nuclear se triplique a nivel mundial para cumplir con los objetivos de emisiones netas cero, según lo prometido por 22 países en la COP28 en Dubai en diciembre de 2023. Desde la promesa inicial en la COP28, seis naciones adicionales se han unido a la declaración en la COP29 en noviembre de 2024.
El reinicio planificado de la planta de energía nuclear de Palisades en Michigan, que se cerró en 2022, y la Unidad 1 de la planta de energía nuclear de las tres millas de la isla, que no estuvo involucrada en el accidente de 1979, pero se cerró en 2019 debido a desafíos económicos, se espera a mediados de 2028. Los informes indican que la planta nuclear de Duane Arnold en Iowa, que dejó de operar en 2020, también puede reiniciar un reinicio.
Esta tendencia sin precedentes marcaría la primera vez en la historia de los Estados Unidos de que las plantas nucleares desmanteladas se vuelven en línea, habilitadas por el apoyo político federal y bipartidista. Según informes recientes, debido a la expansión inesperadamente lenta de la energía renovable en Alemania, existe un movimiento vocal y creciente para reiniciar algunos de los 11 reactores de energía nuclear de cierre del país.
Las tecnologías nucleares emergentes ofrecen vías prometedoras para superar muchos desafíos heredados asociados con la energía nuclear tradicional. Pequeños reactores modulares (SMRS) prometen reducir costos, plazos de construcción y uso de la tierra al tiempo que mejoran las características de seguridad a través del enfriamiento pasivo y la contención subterránea.
Además, los diseños de reactores avanzados, como la sal fundida, los sistemas refrigerados por gas y alimentados con torio, se están desarrollando para una mayor eficiencia y una generación reducida de residuos. Estas innovaciones podrían revolucionar el panorama energético en las próximas décadas al proporcionar una potencia casi ilimitada y sin carbono con problemas mínimos de seguridad y desechos.
La fusión nuclear, una vez considerada el “santo grial” de la energía, ha resurgido como una frontera de energía prometedora, con avances recientes que ponen de alcance las aplicaciones prácticas. A diferencia de la fisión, Fusion ofrece distintas ventajas: residuos radiactivos mínimos, ningún riesgo de crisis y combustible derivado de recursos abundantes.
El logro de encendido de la Instalación Nacional de Ignición de diciembre de 2022, produciendo más energía que la consumida, marcó un punto de inflexión histórico. Este éxito ha catalizado la inversión y la innovación. Mientras tanto, proyectos internacionales como Iter continúan avanzando en las capacidades de control de plasma.
Aunque los desafíos de ingeniería material persisten en el manejo de las condiciones extremas de Fusion, el campo ha cambiado decididamente de teórico a tecnológico, lo que entrega potencialmente una fuente de energía segura, limpia e ilimitada.
Para realizar plenamente el potencial de la energía nuclear, es esencial un enfoque de política multipobral. Los gobiernos deben invertir en mecanismos de financiación, como garantías de préstamos, créditos fiscales de producción y asociaciones público-privadas, para eliminar la inversión nuclear. Los marcos regulatorios deben modernizarse para racionalizar las licencias mientras se mantiene rigurosos estándares de seguridad. Se deben lanzar campañas de participación pública para reconstruir la confianza en la energía nuclear a través de la comunicación transparente y la participación de la comunidad.
Sobre todo, la energía nuclear debe integrarse estratégicamente con las energías renovables en los planes de energía nacionales e internacionales. Si estos desafíos se enfrentan con la urgencia y la innovación que requieren, la energía nuclear no solo puede convertirse en una opción viable sino un pilar vital de la transición de energía limpia.
Después de cuatro décadas de realizar investigaciones e inspecciones de seguridad nuclear rigurosas en centrales eléctricas en todo el mundo, incluida la isla de tres millas, Chernobyl, Fukushima Daiichi y Fukushima daini, he llegado a una conclusión ineludible: la industria de la energía nuclear global se mantiene o cae como una entidad única.
Esta cadena o red interdependiente estrictamente interconectada es fundamentalmente vulnerable como su eslabón más débil. El resurgimiento de la confianza de hoy en la energía nuclear, este último “renacimiento nuclear” con su ola de expectativas lógicas y (parafraseando al ex presidente de la Reserva Federal Alan Greenspan) “exuberancia racional”, podría colapsar instantáneamente bajo el peso de un solo accidente severo en cualquier parte del mundo.
La historia demuestra este patrón cíclico: el primer renacimiento después de tres millas de la isla fue extinguida por Chernobyl, y el segundo fue destruido por Fukushima. Ahora, estamos presenciando el tercer “renacimiento nuclear” en solo 46 años. La firme realidad de esta industria sigue sin cambios: “Un accidente nuclear en cualquier lugar es un accidente nuclear en todas partes”.
El imperativo es claro: la industria de la energía nuclear global debe intensificar urgentemente los esfuerzos de colaboración interdisciplinarios internacionales para reforzar su cultura de seguridad, que es análogo al sistema inmunitario del cuerpo humano que lo protege contra los patógenos y se desvanece, con un enfoque particular en sus operaciones más vulnerables. Es por eso que esta industria necesita duplicar los esfuerzos de colaboración, utilizando la diplomacia de ingeniería, para mejorar su cultura de seguridad, especialmente para sus miembros más débiles.
Proporcionado por la Universidad del Sur de California
Cita: ¿Es la energía nuclear la clave para un futuro bajo en carbono? (2025, 23 de abril) Consultado el 23 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-nuclear-power-key-carbon-carbon.html
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