El sector de los centros de datos se encuentra en una situación delicada entre la creciente demanda energética y su compromiso con la descarbonización. Desarrollar y asegurar fuentes de energía bajas en carbono se vuelve cada vez más imperativo para el sector, lo que impulsa un renovado interés en la energía nuclear, especialmente en los reactores modulares pequeños (SMR).
Para quienes los proponen, los SMR ofrecen la solución ideal para las necesidades de los centros de datos: suministro de energía de base constante y con bajas emisiones de carbono. Además, ofrecen un alto potencial de integración gracias a su modularidad y a su capacidad de implementación rápida en diversas ubicaciones, independientemente de fuentes de energía externas o conexiones a la red eléctrica.
Sin embargo, persisten importantes dudas sobre la posibilidad de escalar con éxito la tecnología. Los críticos señalan que los SMR se encuentran en fase de demostración, y con innumerables propuestas en marcha, queda por ver cuál de los desarrolladores de SMR, si es que hay alguno, producirá un producto comercialmente viable.
En 2024, varios operadores de centros de datos se lanzaron y se asociaron con proveedores de SMR, lo que planteó la pregunta: ¿Estamos al borde de una revolución nuclear en el sector de los centros de datos?
¿Qué son los SMR?
El Organismo Internacional de Energía Atómica define los SMR como pequeños reactores de potencia con potencias menores que van desde menos de (hasta) 10 MW, conocidos como microrreactores, hasta una capacidad estandarizada de 300 MW.
Los SMR están diseñados para ser portátiles y pueden fabricarse en talleres y transportarse como módulos, lo que permite su instalación in situ. Su menor tamaño y su flexibilidad de implementación los hacen ideales para clústeres regionales o industriales. Los SMR están diseñados para funcionar durante largos periodos antes de ser reabastecidos, y algunos duran hasta 30 años.
Existen diversos tipos de nuevos conceptos de reactores. Los reactores iniciales de las generaciones I y II fueron desarrollados por el ejército estadounidense en la década de 1950. De los diseños actuales, los reactores de agua a presión de la generación III son los más comunes y funcionan como centrales nucleares tradicionales miniaturizadas.
Recientemente, ha proliferado el uso de conceptos de Generación IV, que prometen una eficiencia mucho mayor mediante métodos de refrigeración alternativos, como la refrigeración por gas, la refrigeración por metal líquido y los diseños con sales fundidas. Sin embargo, estos conceptos tienen poca o ninguna experiencia práctica en la industria.
¡Hyperscalers a bordo!
La comercialización de los SMR dependerá de la superación de importantes obstáculos, incluyendo los financieros. Los plazos de construcción propuestos para la mayoría de los SMR se extienden hasta mediados de la década de 2030, con una considerable incertidumbre en la entrega y riesgos de flujo de caja que desalientan la financiación tradicional mediante deuda. Como resultado, los SMR han dependido históricamente de la financiación pública, y Estados Unidos, el Reino Unido y Canadá han lanzado rondas de financiación en los últimos años para apoyar el desarrollo nacional de SMR.
En febrero de 2024 se firmó el primer acuerdo de SMR con financiación privada entre Westinghouse y Community Nuclear Power para desplegar cuatro SMR en North Teesside, Reino Unido. Este hito fue seguido de cerca por una serie de compromisos por parte de los hyperscalers, con Google, AWS y Oracle firmando acuerdos a largo plazo con proveedores de SMR para impulsar sus operaciones.
Para Ivan Pavlovic, director ejecutivo de transición energética del banco de inversión Natixis, estos acuerdos podrían apoyar al sector de manera similar a como se respaldó a las energías renovables mediante subsidios estatales.
"Así como las energías renovables se beneficiaron de las tarifas de alimentación y los certificados verdes, los SMR pueden depender de contratos privados con grandes compradores para apoyar el desarrollo temprano, imitando las condiciones de la financiación de las energías renovables", afirma Pavlovic.
Todos los acuerdos de hyperscaler representan compromisos a largo plazo con el sector hasta la década de 2040. Google, por ejemplo, ha firmado un acuerdo de desarrollo de planta maestra de 20 años con Kairos Power, un SMR de cuarta generación refrigerado con sales fundidas.
"El compromiso a largo plazo fue crucial para Kairos," afirmó Mike Laufer, director ejecutivo de la empresa, "ya que superó los dos principales desafíos para la financiación de proyectos nucleares: los largos plazos involucrados y la necesidad de respaldo financiero para cubrir el período de desarrollo, incluso con un cronograma tan ambicioso como el de 2030-2035 para nuestro despliegue inicial."
El compromiso de estas empresas marca un paso significativo hacia la comercialización de los SMR. Al ser pioneros en la adopción, y en el caso de AWS, al invertir directamente en la empresa de SMR a través de X-Energy, los desarrolladores obtienen la estabilidad financiera y los acuerdos a largo plazo necesarios para reducir considerablemente el riesgo de los proyectos de SMR, lo que podría allanar el camino para una mayor aceptación en el mercado. Los acuerdos también sirven para mitigar las preocupaciones sobre una implementación apresurada, que puede inflar los costos y causar retrasos.
Un acuerdo mutuamente beneficioso
Para Pavlovic, es probable que los centros de datos sean los mejores compradores potenciales de energía nuclear. «Necesitan electricidad baja en carbono, disponible las 24 horas, y balances financieros sólidos para respaldar contratos a largo plazo», afirma.
Los SMR tienen factores de capacidad excepcionalmente altos, lo que indica la frecuencia con la que una central eléctrica opera a máxima potencia y la consistencia con la que produce energía a lo largo del tiempo. Esto se refleja en los SMR de Nuscale y Rolls Royce, que han registrado un factor de capacidad del 95% o superior, lo que aumenta su atractivo para los centros de datos. Además, con la mayoría de los proyectos entre 60 MW y 300 MW, ofrecen grandes cantidades de energía limpia y constante, sin problemas de intermitencia ni restricciones, como los que se observan en la energía solar y eólica.
"Los SMR pueden instalarse prácticamente en cualquier lugar y ofrecen un factor de capacidad excepcional, una medida clave de la consistencia energética, que supera incluso al del gas o el carbón", afirma James Walker, director ejecutivo de la empresa de microrreactores Nano Nuclear. Estas características explican por qué los gigantes tecnológicos han comenzado a considerar la energía nuclear como la solución preferida para obtener energía fiable y baja en carbono.
Es probable que la relación sea mutuamente beneficiosa, ya que los desarrolladores de centros de datos son una de las pocas industrias con el capital y la visión de futuro necesarios para asumir el riesgo de una tecnología aún por demostrar. Laufer, de Kairos Power, enfatiza que las alianzas con hyperscalers no solo brindan seguridad financiera, sino que también facilitan el aprendizaje iterativo y la reducción de costos. «La alianza con Google proporciona una sólida alineación para ambas partes, lo que permite la reducción de costos y el aprendizaje mediante la implementación de múltiples reactores del mismo tipo», afirma.
Esto permite a empresas como Kairos construir algo que sea exactamente igual o muy similar a su solución como parte de un proyecto de demostración, como se observa en su reactor de demostración Hermes. Laufer añade que este enfoque más mesurado garantiza un verdadero efecto de aprendizaje que reduce los costes antes de entrar en la fase de construcción, que requiere un alto nivel de capital. Este método contrasta con la energía nuclear tradicional, que a menudo omite las demostraciones a menor escala, lo que genera sobrecostos y retrasos. A su vez, esto ha impedido que muchas empresas apuesten por los reactores de pequeña escala (SMR).
Rolls Royce SMR también ha adoptado este enfoque mesurado. Según Harry Keeling, director de desarrollo de nuevos mercados de la compañía, el enfoque de Rolls Royce «ofrece a los clientes la seguridad de que, si nos comprometemos con los plazos, podremos cumplirlos, lo que genera confianza entre los inversores».
Posteriormente, Keeling sostuvo que “en los próximos diez años, es probable que veamos una consolidación en torno a unas pocas tecnologías SMR líderes similares a Boeing y Airbus en la aviación”.
Esto, a su vez, podría ayudar a la industria a lograr las economías de volumen a nivel de flota necesarias para atender el mercado de centros de datos. De esta manera, los desarrolladores de SMR esperan superar uno de sus mayores desafíos: generar certidumbre en los costos.
Certeza de costos a través de la modularidad
El camino hacia la certeza de costos implica pasos cuidadosos y medidos. Los compromisos con los centros de datos han brindado a los desarrolladores la flexibilidad para evitar una implementación acelerada. Sin embargo, persiste la preocupación sobre si los SMR serán financieramente viables para un uso generalizado.
Aprovechar la modularidad de los SMR será fundamental para lograr la certidumbre de costos necesaria. La modularidad de los SMR se compara favorablemente con la de las energías renovables, especialmente la solar, ya que pueden construirse internamente fuera de las instalaciones y enviarse como módulos. Pasar del modelo monolítico de la energía nuclear tradicional al modelo de múltiples módulos pequeños permitirá lograr economías de escala durante el proceso de fabricación de componentes, reduciendo costos y facilitando la escalabilidad.
Keeling argumenta que la modularidad hace que los SMR sean mucho más atractivos para la comunidad financiera, ya que reduce el riesgo de los proyectos. Por lo tanto, a diferencia de la energía nuclear tradicional, donde el 50% del coste energético proviene de la deuda, la modularidad permite reducir los riesgos de construcción in situ, agiliza las operaciones y acorta significativamente los plazos de los proyectos, haciendo que la energía nuclear sea accesible a una mayor variedad de clientes.
Rolls Royce SMR ha adoptado este enfoque, construyendo toda su planta motriz con piezas modulares estandarizadas. «Cada planta utiliza las mismas 1.000 piezas modulares, lo que garantiza la estandarización y el ahorro de volumen», afirma.
La modularidad no solo reduce costos, sino que también se adapta perfectamente a las necesidades de escalabilidad de los centros de datos. Clayton Scott, director comercial de NuScale, otro desarrollador de SMR, destacó su atractivo: «Este enfoque modular ofrece a los operadores de centros de datos mayores opciones a la hora de seleccionar la planta de energía del tamaño adecuado para satisfacer las necesidades de capacidad y rentabilidad».
Además, como no dependen de la ubicación como muchos otros sistemas de energía limpia, la flexibilidad de implementación de reactores modulares es mucho mayor, lo que los hace más adecuados para escalar en instalaciones remotas y Edge que pueden carecer de buenas conexiones a la red o acceso a energía limpia.
Esto ha llevado a algunas empresas a centrarse específicamente en el mercado de centros de datos. La startup Deep Atomic está en esa línea, buscando ofrecer una solución de energía de isla de 60 MW para centros de datos, según un representante de la compañía. Su pequeño tamaño permitirá una mayor flexibilidad de implementación, con potencial de hibridación con sistemas de almacenamiento de energía y renovables para apoyar el objetivo del operador del centro de datos de alcanzar las cero emisiones netas.
Además, al optimizar los componentes prefabricados y minimizar los riesgos in situ, los SMR pueden controlar los costos y los plazos con mayor eficacia que los proyectos nucleares tradicionales. Keeling enfatiza que, desde la financiación hasta la concesión de licencias y la operación, «la estandarización reduce la incertidumbre en cada etapa, lo que hace que los SMR sean mucho más viables comercialmente que los proyectos nucleares tradicionales».
Para los centros de datos, esto constituye un argumento convincente para su adopción, ya que los SMR pueden proporcionar energía consistente y baja en carbono adaptada a sus necesidades.
Desafíos en financiación y regulación
A pesar del creciente interés del sector privado, los SMR enfrentan obstáculos importantes para lograr certeza en los costos y confiabilidad en la entrega.
Un informe de la Oficina Federal para la Seguridad de la Gestión de Residuos Nucleares de Alemania destaca los elevados costos de construcción asociados con los SMR. BASE concluyó que para alcanzar la misma producción global que las centrales nucleares a gran escala actuales, sería necesario ampliar la implementación de SMR de tres a mil. Esto se traduce en la construcción de aproximadamente 3000 SMR a nivel mundial para que su producción sea económicamente viable.
Los críticos también han argumentado que varios SMR han vendido el mercado basándose en economías unitarias infladas, mientras subestiman enormemente el tiempo y el capital que se necesitarán para comercializar sus productos.
En un informe reciente, Kerrisdale Capital afirmó que el desarrollador de SMR Oklo, que ha firmado varios acuerdos de suministro dentro del sector de centros de datos, incluidos Equinix y Prometheus Hyperscale, es más que optimista en sus plazos.
La empresa está trabajando para presentar una solicitud de licencia en 2025, con la esperanza de desplegar el primer reactor a finales de 2027. Sin embargo, según un excomisionado de la NRC, sus proyecciones a corto plazo están impregnadas de arrogancia, ya que la compañía carece del suministro a largo plazo de uranio enriquecido necesario para la tecnología de su reactor.
Dado que Oklo ya ha firmado varios acuerdos con empresas de centros de datos, la acusación de que es poco probable que cumpla con sus plazos pesa mucho, ya que puede afectar la confianza general de que los SMR pueden comercializarse con éxito.
Tanto Nano Nuclear como NuScale también han generado controversia, ya que ambas empresas enfrentan acusaciones del vendedor en corto Hunterbrook Media, alegando que sus plazos son poco realistas y que sus productos podrían no estar a la altura de sus elevadas promesas. NuScale canceló un proyecto en 2023, alegando falta de demanda, lo que generó aún más preocupación en el sector.
Además, como la mayoría de los SMR aún están en la fase de exploración conceptual y hay más de 80 diseños en desarrollo a nivel mundial, todavía existe una incertidumbre fundamental e inherente sobre qué diseños pueden adquirir la aprobación regulatoria y posteriormente escalar su solución a un mercado comercial.
Sin embargo, los desarrolladores de SMR como Rolls-Royce argumentan que el truco está en centrar el desarrollo del producto en el proceso de regulación.
"Hemos dedicado mucho tiempo a las autoridades reguladoras en todos nuestros países objetivo. La respuesta que recibimos es consistente: nuestro reactor es 'aburrido', y en el ámbito nuclear, 'aburrido' es el mejor cumplido", señala Keeling.
Los desarrolladores también señalan la convergencia de los marcos regulatorios, lo que podría agilizar la concesión de licencias de comercialización en nuevas jurisdicciones. Esto es más evidente en el caso de los reactores de Generación III, ya que se conocen bien. Los reactores de Generación IV, por otro lado, aún son muy experimentales, lo que podría afectar posteriormente a sus plazos.
"Si bien las aprobaciones regulatorias de EE. UU. proporcionan una base sólida, cada país tiene entornos regulatorios únicos que requieren una navegación cuidadosa para la penetración en el mercado internacional", dijo Laufer.
En consecuencia, si bien aún existen desafíos, en particular en torno a la certeza de los costos y los obstáculos regulatorios, el sector SMR está posicionado para beneficiarse de su alineación con las necesidades energéticas de los centros de datos y su diseño modular.
Las alianzas entre el sector de centros de datos y los desarrolladores de SMR podrían catalizar una nueva era de energía nuclear confiable, escalable y baja en carbono, abordando las demandas de energía del sector de centros de datos y apoyando el desarrollo sustentable de las tecnologías SMR.