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La crisis energética actual es uno de los principales problemas al que nos enfrentamos. Esta situación se ha visto acentuada por las guerras, la inestabilidad de los mercados, la escasez de materias primas y, concretamente en Europa, por su gran dependencia de los suministros de terceros países. Por otro lado, uno de los objetivos prioritarios de la Comisión Europea es intentar minimizar el efecto del cambio climático tratando de eliminar las emisiones de CO₂ en el año 2050.

Ante esta compleja situación y con una apretada agenda hasta el año 2050, la Comisión Europea consideró a la energía nuclear y al gas como fuentes de energía necesarias para conseguir una transición hacia una unión libre de CO₂. Concretamente, la tecnología nuclear es una tecnología madura, segura y que, además, no produce CO₂. Por otro lado, no se ha quedado estancada en el pasado sino que, al contrario, está desarrollando nuevos diseños de reactores (denominados Generación IV) que acentúen sus virtudes y la conecten con nuevos campos de interés como, por ejemplo, la producción de hidrógeno. Uno de esos nuevos diseños, es el del reactor nuclear avanzado refrigerado por agua supercrítica (SCWR). Las propiedades especiales del agua dentro del campo supercrítico permitirán construir reactores más eficientes, más seguros y baratos que los actualmente en operación que están refrigerados por agua ligera (Generación II y III). Seguir usando agua como refrigerante en lugar de otras opciones, aunque sea en fase supercrítica, permite emplear la experiencia que se ha acumulado durante décadas procedente de los reactores nucleares en operación o de las centrales térmicas de agua supercrítica alimentadas con combustibles fósiles.

Pero el desarrollo de nuevos sistemas de producción de energía basados en la fisión nuclear no acaba ahí, sino que también se están desarrollando reactores modulares de pequeño tamaño (conocidos en inglés como Small Modular Reactors; SMRs) que permitirán acercar la energía de manera segura y asequible a zonas remotas, pueblos, zonas industriales e incluso zonas afectadas por la guerra.

En septiembre del año 2020 se ponía en marcha el proyecto europeo ECC-SMART (Joint European Canadian Chinese Development of Small Modular Reactor Technology) en colaboración con China y Canadá. ECC-SMART está centrado en el desarrollo del pre-diseño del un reactor modular de pequeño tamaño refrigerado por agua supercrítica (SCW-SMR). Esta tecnología sumará los beneficios de los reactores modulares a las tecnologías avanzadas que usan agua como refrigerante.

Un punto clave en el diseño de cualquier reactor nuclear y más aún en los diseños avanzados y modulares, es la selección del material que conforma la vaina (o cladding) donde se aloja el combustible. La vaina debe soportar condiciones de operación muy exigentes, debe retener los gases que se producen en la fisión, debe resistir la corrosión producida por el refrigerante alta temperatura y presión y también debe mantener su geometría y propiedades mecánicas en medios con altas dosis neutrónicas.

El paquete de trabajo nº 2 de ECC-SMART se centra en el estudio de materiales candidatos para la fabricación de las vainas de combustible del SCW-SMR en condiciones simuladas de operación e irradiados con neutrones. Concretamente, se analiza el comportamiento a corrosión de tres aleaciones: un acero inoxidable 310 S, una aleación 800H y una aleación austenítica formadora de alúmina basada en el acero 310 S (AFA-310S). Estas investigaciones se completan con estudios sobre el efecto de la radiolisis (descomposición del agua por efecto de la radiación) y estudios electroquímicos, todos ellos en agua supercrítica. Este grupo está liderado por el CIEMAT a través del investigador de la División de Materiales de Interés Energético Alberto Sáez. La participación en este proyecto y el liderazgo del grupo de materiales coloca al CIEMAT en una posición destacada en el campo de los reactores nucleares modulares los cuales, van a tener un papel determinante en la estrategia energética mundial de los próximos años, así como en el resurgir de la energía nuclear en Europa.

Como parte de ECC-SMART y con el propósito de fomentar el intercambio de conocimientos  sobre el estudio de materiales estructurales, así como para informar a estudiantes sobre el estado de las investigaciones en este campo, Ciemat organizará un workshop sobre materiales estructurales para SMRs de IV Generación. El workshop reunirá a destacados expertos, investigadores y profesionales de la industria en el campo de los reactores nucleares modulares. Durante tres días se discutirán los últimos avances en el desarrollo de materiales estructurales, se explorarán nuevas tecnologías y se buscarán oportunidades de colaboración.

Este workshop se llevará a cabo en el CIEMAT los días 27, 28 y 29 de noviembre de 2023. La fecha límite de inscripción es el 27 de octubre de 2023, y se ofrecen un máximo de 40 plazas.

Más información e inscripciones pinchando aquí: http://events.ciemat.es/web/ecc-smartws/home