Areva Antares HTGR seleccionado reactor de IV Generación "óptimo"

Los reactores nucleares de alta temperatura permiten los procesos de co-generación. Producción electrica y suministro
de calor a diversos tipos de industrias como el petroquímico o la producción de hidrógeno.

El proyecto de central nuclear de Areva se ha erigido ganador en la competición promovida por la asociación NGNP (Nueva Generación de Plantas Nucleares) entre los tres proyectos que se presentaban a concurso. El diseño del Areva parte de un combustible comprimido en forma de barras prismáticas que provee de un ciclo de vapor a alta temperatura y que está refrigerado por gas Helio (SC-HTGR). Un diseño que se ha considerado óptimo para la próxima generación de plantas nucleares. Además de generar electricidad, estas plantas modulares compuestas por varios reactores de pequeño tamaño pueden producir ciclos de calor a diversas temperaturas para uso industrial. Lo que permite substituir a las plantar térmicas de combustibles fósiles en sectores industriales clave. 

Diseño del reactor nuclear de IV Generación ganador -Areva Antares HTGR-

La Ley de Energía de EE.UU. del 2005 estableció las características técnicas que debía cumplir una nueva generación de Centrales Nucleares (NGNP) a desarrollar, con el objetivo último de construir y operar un prototipo de reactor HTGR para el año 2021 que posea la capacidad de producir simultaneamente hidrógeno junto a electricidad. La legislación estipulaba que el proyecto NGNP iba ​​a ser dirigido por el Laboratorio Nacional de Idaho (INL) compartiendo los costes con el sector privado. Para ello, la Alianza de la Industria NGNP - que incluye los principales proveedores de reactores nucleares y sectores clave de la industria internacional - se estableció en 2009. El costo total del proyecto se estima actualmente en unos 4.000 millones de dólares. 

Tres empresas fueron seleccionadas para presentar alternativas de diseño que cumplieran los requisitos del programa NGNP: General Atomics (USA), Areva (Francia) y Westinghouse-PBMR (USA-Suráfrica). General Atomics presentó configuraciones conceptuales de plantas sobre la base de un reactor modular refrigerado por gas helio (GT-MHR), mientras que Areva presentó su concept en base a su diseño muy parecido denominado Antares HTGR. Mientras tanto, Westinghouse y la Surafricana PBMR presentaron configuraciones conceptuales basadas en el Reactor Modular de Lecho de Bolas (PBMR). Un concepto ingenioso comprado a precio de saldo por Suráfrica a la empresa alemana Siemens hace más de una década, cuando se consideraba que la industria nuclear terminaría extinguiéndose. Una evaluación posterior de los proyectos se llevó a cabo por parte del Instituo Norteamericano INL, tomando en consideración las ventajas comparativas de los distintos proyectos según sus características de diseño, rendimiento, economía, seguridad y operatividad. 

Combustible nuclear de Lecho de Bolas para
los proyectos basados en el PBMR.

Finalmente, la Alianza para la creación de un reactor nuclear de IV Generación llegó a las mismas conclusiones que INL: no hay "ninguna diferencia sustantiva en la tecnología que proporcione una base firme para la selección de un determinado concepto de diseño - ya sea de lecho de bolas o prismática - , tampoco existe una razón para creer a priori que habrá una diferencia sustancial en los costos de las plantas y las evaluaciones económicas posteriores, por tanto el concepto de diseño puede ser igualmente exitoso en los tres casos". Sin embargo, la Alianza señaló que "la única diferenciadores prácticas detectadas se asocian con la diferencia prevista en el costo de capital necesario para la construcción de una planta según la potencia previstas para cada unidad". Los costos de capital para una planta objetivo con una capacidad instalada de 2400-3000 MWt sería un 30% menores si se parte de módulos de reactor prismáticos de 625 MWt que con los reactores de lecho de bolas cuyos módulos de 250 MWt son más pequeños. 

La Alianza comentó que había elegido como diseño "óptimo” un proyecto aún no especificado, pero que estaría basado en el reactor de Areva (Antares). Comentó que "la capacidad tecnológica del Areva HTGR y su diseño modular, cumple con los requisitos de una amplia gama de sectores de mercado, proporcionando una alta eficiencia en la producción de calor para abastecer sectores industrias tan diversos como la generación eléctrica, petroquímico, producción de hidrógeno, recuperación de petróleo y producción de combustibles sintéticos." Areva afirmó que, "tiene las capacidades técnicas y de diseño para desarrollar un HTGR para generar la energía térmica que requiere los procesos industriales de co-generación". 

Combustible nuclear prismático para el proyecto ganador de Areva.

Agregó que "inversores adicionales están uniéndose para aprovechar al máximo este proyecto con el fin de construir una conjunto inicial de plantas HTGR para la industria." La Alianza ha señalado que, "la implementación de la tecnología de próxima generación nuclear es un paso crítico en la solución de las necesidades a largo plazo de fuentes seguras de energía, la conservación de los combustibles fósiles y para frenar el crecimiento de las emisiones de gases de efecto invernadero. La energía nuclear limpia y segura que propone el proyecto HTGR aumentará la independencia energética de los EE.UU. y prolongará la vida útil de las reservas de gas y petróleo nacionales.” 

La Alianza señaló que el vapor de referencia basado en el reactor con combustible prismático tiene por objeto "satisfacer una amplia gama de necesidades industriales de calor mientras que confían en las tecnologías existentes y disponibles en la actualidad para la construcción del reactor y la planta". Sin embargo, un reactor que cumpla con rangos de temperatura aún mayores introduciría "mayores desafíos de diseño." 

La Alianza de la Industria NGNP es un consorcio de once empresas, entre las que se encuentran los proveedores de reactores Areva y Westinghouse, Entergy Utility, y los potenciales usuarios finales de electricidad y calor para procesos industriales, tales como Dow Chemical y ConocoPhillips. El plan de licencias NGNP fue presentado al Congreso por el Departamento de Energía y la Comisión Reguladora Nuclear en agosto de 2008.