Un estudio de dos años realizado por Oak Ridge National Laboratory y NuScale analizó el rendimiento y la rentabilidad de acoplar un módulo de energía NuScale con una instalación química de EE. UU. Para proporcionar vapor y energía eléctrica generados por energía nuclear, y muestra que el emparejamiento de la tecnología nuclear de NuScale con un sistema de aumento de calor es rentable y confiable.

Una representación de una planta NuScale de 12 módulos (Imagen: NuScale)

El estudio, financiado a través de la iniciativa Gateway for Accelerated Innovation in Nuclear (GAIN) del Departamento de Energía de Estados Unidos, vio a un equipo de ingeniería compuesta procedente de NuScale y Oak Ridge National Laboratory (ORNL) utilizar las condiciones reales de la planta química y los datos históricos para realizar una evaluación tecno-económica (TEA) de la energía nuclear y el gas natural como fuentes de energía en una serie de configuraciones de vapor y energía. Fue la continuación de un estudio anterior, realizado en 2020, en el que ORNL evaluó la viabilidad de utilizar RLG avanzados, incluido el diseño del reactor de 50 MWe de NuScale, para suministrar energía a la planta química de Eastman.

El nuevo estudio se centra en el diseño mejorado de 77 MWe de NuScale-aprobado por los reguladores estadounidenses en mayo de 2025-con la introducción de un sistema de aumento de calor de vapor a alta temperatura y alta presión, costos de capital revisados, un tiempo de interrupción del repostaje de 10 días, personal de planta reducido, factores de capacidad más altos y una metodología de zona de planificación de emergencia en los límites del sitio.

El diseño mejorado del módulo de potencia NuScale y las capacidades de aumento de calor de vapor incorporadas en el nuevo análisis produjeron "resultados significativamente más positivos" en comparación con los del informe de 2020, encontrando específicamente que "NuScale con aumento de calor de vapor puede cumplir con los requisitos industriales de vapor y energía de una gran planta química y proporcionar capacidad sobrante de manera confiable, rentable y flexible".

Los resultados del modelado mostraron que una planta NuScale escalable de 12 módulos proporciona la configuración con mayor rentabilidad, disponibilidad y flexibilidad, aunque un mínimo de cuatro módulos, combinados con calderas, podrían satisfacer todas las necesidades de la planta química.

El estudio mostró que el sistema de energía integrado NuScale podría satisfacer los requisitos de la planta química de 1,3 millones de kg/h de vapor de proceso, a 400 ° C, y 4,1 MPa, mientras que también proporciona 73 MW de energía eléctrica. El exceso de energía generada podría exportarse a la red para aumentar la rentabilidad.

"Como el primer y único SMR en tener nuestros diseños certificados por la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos, NuScale continúa liderando el desarrollo de nuevas tecnologías para proporcionar calor y electricidad de proceso", dijo José Reyes, cofundador y director de tecnología de NuScale. "Como vimos en los resultados de esta evaluación, la entrega de vapor a alta temperatura con la arquitectura escalable de NuScale proporciona a los usuarios industriales una flexibilidad sin igual que se puede integrar en sus procesos y ofrece un nuevo camino prometedor para que exploren".

El NuScale Power Module es un reactor de agua a presión con todos los componentes para la generación de vapor y el intercambio de calor incorporados en una sola unidad de 77 MWe, utilizando combustible estándar del reactor de agua ligera. Una planta de 12 módulos puede generar hasta 924 MWe de electricidad.

El informe técnico, Assessment of NuScale SMR Steam Heat Augmentation for Chemical Plant Decarbonization, puede descargarse de la Oficina de Información Científica y Técnica del Departamento de Energía de los Estados Unidos.