Los reactores nucleares más comunes, como los reactores de agua presurizada (PWR) y los reactores de agua en ebullición (BWR), utilizan agua tanto para la refrigeración del núcleo como para la producción de vapor que mueve las turbinas. El consumo de agua puede variar, pero típicamente está en el rango de 2000 a 3000 litros por megavatio-hora (L/MWh) de electricidad producida (Davis, 2014). Esta agua se utiliza principalmente en los sistemas de enfriamiento del condensador, donde se condensa el vapor de vuelta a agua después de pasar por las turbinas. La comparación con otras fuentes de energía se presenta en la siguiente gráfica:
Por otro lado, los reactores refrigerados por gas (GCR) o por metal líquido (como el sodio en los reactores rápidos de sodio, SFR) tienen un consumo de agua mucho menor o incluso nulo en algunos casos. En estos sistemas, el refrigerante primario no es agua, por lo que el consumo de agua se limita al sistema secundario de generación de vapor y al enfriamiento del condensador (WNA, 2021). En estos casos, el consumo de agua puede ser significativamente menor, a menudo en el rango de 500 a 1000 L/MWh (WNA, 2021). La mediana mundial en 2019 fue de 2290 L/MWh (Yi Jin, 2019).
La diferencia clave en el consumo de agua entre los sistemas refrigerados por agua y aquellos refrigerados por otros medios radica en la eficiencia de los sistemas de enfriamiento y la tecnología utilizada. Los reactores refrigerados por gas o metal líquido no requieren tanta agua para la refrigeración directa del núcleo, lo que reduce significativamente el consumo total de agua. Sin embargo, es importante considerar que estos valores pueden variar dependiendo de las condiciones específicas de la planta, como el clima, el diseño del sistema de enfriamiento (circuito abierto vs. circuito cerrado), y las prácticas operativas.
Referencias
Davis, M. A., & Clemmer, S. (2014). Water-smart power: Strengthening the U.S. electricity system in a warming world. Union of Concerned Scientists. Retrieved from https://www.ucsusa.org/resources/water-smart-power
World Nuclear Association. (2021). Advanced nuclear power reactors. World Nuclear Association. Retrieved from https://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/advanced-nuclear-power-reactors.aspx
Yi Jin, Paul Behrens, Arnold Tukker, Laura Scherer, Water use of electricity technologies: A global meta-analysis, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 115, 2019, 109391, ISSN 1364-0321, https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109391.