Los cambios en los requisitos medioambientales están "reavivando el interés" en la propulsión nuclear como solución a largo plazo para la descarbonización marítima, según la sociedad de clasificación noruega DNV. Sin embargo, dice que aún quedan desafíos importantes por enfrentar antes de que la propulsión nuclear se convierta en una solución viable.
(Imagen: DNV)
El sector del transporte marítimo consume unos 350 millones de toneladas de combustibles fósiles al año y representa alrededor del 3% del total de las emisiones mundiales de carbono. En julio de 2023, el sector del transporte marítimo, a través de la Organización Marítima Internacional (OMI), aprobó nuevos objetivos de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, con el objetivo de alcanzar emisiones netas nulas en 2050 o en torno a esta fecha.
"La propulsión nuclear, una vez considerada como una perspectiva lejana, ahora está bajo consideración activa como una opción real para la flota marítima comercial", dice el investigador principal senior de DNV Ole Christen Reistad en el prólogo de un nuevo libro blanco. "Los astilleros y los armadores están explorando su potencial y sopesando la promesa de una energía prácticamente libre de emisiones frente a la complejidad de introducir una tecnología transformadora en las flotas comerciales".
El libro blanco de DNV, titulado Propulsión nuclear marítima: tecnologías, viabilidad comercial y desafíos regulatorios para los buques de propulsión nuclear, destaca cómo las tecnologías nucleares marítimas difieren de los reactores terrestres, y enfatiza la necesidad de abordar los factores tecnológicos, regulatorios y comerciales en el esfuerzo por comprender el papel potencial de la propulsión nuclear. El documento aborda los principales elementos del futuro ciclo del combustible marítimo – incluida la gestión del combustible, el manejo de residuos, la construcción y operación de buques y la supervisión de las cadenas de suministro nuclear – y presenta las tecnologías de reactores que es más probable que adopten los armadores. Los avances en la automatización, la digitalización y el diseño modular se consideran fundamentales para la seguridad, la protección y la no proliferación de los futuros combustibles y reactores nucleares, allanando así el camino para la aceptación pública.
"Todas las tecnologías nucleares marítimas diferirán de sus equivalentes terrestres debido a algunas características clave, como la movilidad, la exposición a las duras condiciones del mar y el perfil operativo", señala el documento. "Además, las instalaciones marítimas variarán significativamente en función de su finalidad: propulsión (buques de propulsión nuclear) o generación de energía (centrales nucleares flotantes)".
DNV dice que la industria debe desarrollar un ciclo de combustible nuclear rentable y probado, adaptado para uso marítimo. Esto incluye el establecimiento de funciones y responsabilidades claramente definidas en toda la cadena de suministro, desde la producción de combustible y la integración del reactor hasta la carga, el intercambio y la eliminación. "El almacenamiento y la eliminación del combustible nuclear gastado son fundamentales para la funcionalidad y la credibilidad de la cadena de suministro. El diseño del reactor y el tipo de combustible influirán directamente en estos requisitos, y estos factores deben tenerse en cuenta antes de conceder cualquier licencia de explotación. "
Como parte de esto, dice que las disposiciones para todo el ciclo del combustible marítimo-incluida la gestión de residuos a largo plazo-son esenciales, no sólo para el cumplimiento de la normativa, sino también para promover la aceptación pública.
El desarrollo de una industria nuclear marítima comercial también necesita ser apoyado por un marco regulatorio "predecible e internacionalmente aceptado", dice DNV. Organizaciones como la OMI y el Organismo Internacional de Energía Atómica deben encabezar los esfuerzos por establecer normas para la gestión del combustible, la construcción de buques y los protocolos operativos. "Las sociedades de clasificación desempeñarán un papel fundamental a la hora de posibilitar la adopción mundial, ayudando a superar la naturaleza fragmentada de la industria nuclear terrestre y fomentando un enfoque marítimo normalizado", afirma.
DNV señaló: "El panorama regulatorio para el transporte marítimo nuclear probablemente excederá a lo que la industria marítima está acostumbrada, abriendo la puerta a múltiples configuraciones de sistemas futuros. Al identificar a los actores clave, sus mandatos y la necesidad de coordinación, las hojas de ruta regulatorias esbozadas en este libro blanco ofrecen una orientación esencial. A medida que se multiplican las funciones, la clarificación de las interfaces se hace cada vez más importante, algo que estas hojas de ruta ayudan a abordar al mapear las interdependencias clave ".
El éxito de las futuras instalaciones nucleares marítimas también dependerá del desarrollo de modelos de negocio convincentes, según DNV. Dice que deben reflejar las realidades comerciales del transporte marítimo y proporcionar una comprensión clara del costo total de propiedad, especialmente a lo largo de todo el ciclo del combustible. "La competitividad de costes podría mejorarse significativamente a través de enfoques modulares y estandarizados, que racionalicen la construcción, simplifiquen el mantenimiento, proporcionen garantías independientes y faciliten la aprobación reglamentaria en todas las jurisdicciones".
Los estudios de caso de DNV presentados en el documento muestran que la energía nuclear puede superar a otras tecnologías en escenarios de precios de combustible bajos y altos. Sugiere que un coste del reactor inferior a 18 000 USD/kW podría ser competitivo si se logra la descarbonización total para 2050, mientras que los costes inferiores a 8 000 USD/kW podrían ser viables incluso sin la descarbonización total.
"Realizar el potencial de la propulsión nuclear en el sector marítimo requiere algo más que la preparación tecnológica", concluye DNV. "Exige una acción global coordinada, en la que participe una amplia gama de actores de la industria marítima, los reguladores y la sociedad en general. Con inversiones estratégicas y colaboración internacional, la energía nuclear podría convertirse en una piedra angular de la transición energética marítima, proporcionando una propulsión segura, eficiente y sin emisiones para la flota mundial ».
Aprobación del diseño de buques portacontenedores
El lanzamiento del libro blanco se produjo cuando DNV otorgó a HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering (HD KSOE) de Corea del Sur, una subsidiaria de HD Hyundai, la aprobación de principio para un nuevo diseño de recipiente portacontenedores de clase TEU 15,000 impulsado por tecnología de reactor modular pequeño (SMR). El concepto del buque incorpora un sistema de generación de energía basado en CO2 supercrítico, que puede proporcionar una mayor eficiencia térmica y una huella de equipo reducida en comparación con los sistemas convencionales basados en vapor.
Director Técnico de DNV Geir Dugstad (izquierda) y Vicepresidente Senior de HD KSOE Sungkon Han (Imagen: DNV)
Una aprobación de principio (AiP) es una evaluación independiente de un concepto dentro de un marco definido de requisitos. Confirma la viabilidad del diseño y verifica que no existen barreras técnicas significativas para su aplicación.
Durante el desarrollo del concepto de diseño del buque, el equipo de DNV trabajó en estrecha colaboración con HD KSOE para evaluar la seguridad general del buque y el diseño del sistema avanzado de generación de energía. Esta revisión incluyó las principales funciones del buque, el suministro de energía y el enfoque general de la seguridad. En mayo de 2025, HD KSOE y DNV también llevaron a cabo un taller HAZID (Identificación de Peligros) en la sede de DNV en Oslo para identificar posibles riesgos y escenarios de accidentes para los buques de propulsión nuclear y para guiar las mejoras en el diseño.
"Este concepto de buque portacontenedores impulsado por SMR representa un hito clave en nuestros esfuerzos por explorar combustibles alternativos para la descarbonización del transporte marítimo", dijo Chang Kwangpil, director de tecnología de HD KSOE. "El diseño se centra intensamente en la seguridad del buque y el avance del sistema de propulsión en la aplicación de la tecnología SMR. Además, hemos desarrollado un nuevo sistema de blindaje y contención, que está diseñado para mantener la seguridad del reactor y la capacidad de supervivencia de la vasija incluso en caso de colisiones, encallamientos o accidentes por hundimiento. Seguiremos colaborando con nuestros socios mundiales para impulsar las tecnologías nucleares marinas ».
"Con poca experiencia reciente en la utilización de energía nuclear para buques de carga, este AiP representa un primer paso importante en la construcción del proceso de verificación técnica para buques de propulsión nuclear", dijo Geir Dugstad, Director Técnico de DNV. "Estamos muy contentos de otorgar a KSOE esta nueva AiP, que es el merecido resultado de una cooperación intensiva y productiva, que esperamos continuar a medida que esta emocionante tecnología continúe desarrollándose".
Anteriormente, HD KSOE obtuvo la aprobación de principio de la American Bureau of Shipping para un modelo de diseño de buque portacontenedores de clase TEU 15,000 que aplica tecnología SMR.
