Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de desmantelamiento de reactores nucleares por tipo de reactor (reactor de agua a presión, reactor de agua pesada a presión, reactor de agua en ebullición, reactor refrigerado por gas de alta temperatura, reactor reproductor rápido de metal líquido, otros tipos de reactores), por aplicaciones (reactor de potencia comercial, reactor de potencia prototipo, reactor de investigación), por capacidad (menos de 100 MW, 100-1000 MW, más de 1000 MW) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2025-2033.

Factores que impulsan el crecimiento del mercado de desmantelamiento de reactores nucleares

Reactores nucleares que llegan al final de su vida útil

La edad media del parque mundial de reactores ha ido en aumento debido a la drástica reducción en el ritmo de puesta en marcha de nuevos reactores nucleares en los países avanzados en los últimos años, a pesar del aumento de la capacidad en las economías en desarrollo. A principios de la década de 1970, el carbón, el petróleo y el gas representaban alrededor del 80% de la electricidad generada, mientras que la energía hidroeléctrica producía el 20% restante. En los países ricos, la mayor parte de los reactores nucleares en funcionamiento se construyeron en las décadas de 1970 y 1980 para reducir la dependencia de la generación basada en combustibles fósiles. En las décadas de 1960 y 1970, la construcción de reactores nucleares se disparó. Se instalaron más de 30 GW anualmente durante los años pico de 1974-1975, casi el 3,5% del consumo total de electricidad mundial y aproximadamente el doble del porcentaje de electricidad producida por fuentes de energía renovables.

El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) estima que, para finales de 2020, 296 reactores nucleares con una capacidad combinada de 256,3 GW tendrán una antigüedad operativa superior a los 30 años, lo que representa casi el 67 % del total. Ciento cuatro reactores, es decir, el 20 % de la capacidad nuclear mundial actual, llevan más de 40 años en funcionamiento; solo el 1 % ha superado los 50 años. La necesidad de su desmantelamiento es cada vez mayor debido al elevado número de reactores que envejecen y se acercan a su vida útil, lo que, según las previsiones, impulsará el mercado durante todo el periodo de pronóstico.

Restricción del mercado

Mayores costos de desmantelamiento

La construcción, el mantenimiento y el desmantelamiento de un reactor nuclear pueden costar miles de millones de dólares. La fase final del ciclo de vida de la central nuclear, o desmantelamiento, es la más costosa, aunque la mayor parte de su existencia sea económica. El orden y el momento de las distintas etapas del programa determinarán el coste total del desmantelamiento. Debido a la disminución de los niveles de radiactividad, posponer una etapa suele resultar en menores gastos, aunque los mayores costes de almacenamiento y vigilancia podrían contrarrestar este efecto.

Por lo tanto, los planes de extensión de la vida útil de las centrales nucleares están captando la atención de los operadores para distribuir la carga financiera del desmantelamiento a lo largo de 30 a 60 años. Además, estos planes generan ingresos durante este período, lo que limita la investigación de mercado durante el período de pronóstico.

Oportunidad de mercado

Intensa competencia de las fuentes de energía renovables

En todo el mundo, el crecimiento de las energías renovables está experimentando un auge. Como resultado, varias regiones presentan una disminución de las inversiones extranjeras directas (IED) y de las inversiones en la industria de la energía nuclear. A finales de 2020, la capacidad total instalada de energía nuclear se habría expandido en casi 40 GW desde el año 2000, o 2,1 GW/año, hasta alcanzar aproximadamente 392,61 GW. En comparación con la energía nuclear, se han añadido más de 700 GW de capacidad de energía eólica y 700 GW de capacidad de energía solar desde el año 2000.

Otro factor que impulsa el crecimiento de la capacidad de energía renovable es el potencial de las tecnologías simples y distribuidas para adoptarse más rápidamente que las sofisticadas y enormes centrales nucleares centralizadas. La generación de electricidad a partir de energía nuclear se está volviendo económicamente inviable debido al crecimiento de las energías renovables. Se prevé que esto obligue al desmantelamiento prematuro de algunas centrales durante el período de proyección, lo que impulsaría el mercado en estudio.

Análisis segmentario

El mercado mundial de desmantelamiento de reactores nucleares se segmenta por tipo de reactor, aplicación y capacidad.

Según el tipo de reactor

El mercado mundial de desmantelamiento de reactores nucleares se divide en reactores de agua a presión, reactores de agua pesada a presión, reactores de agua en ebullición, reactores refrigerados por gas de alta temperatura, reactores reproductores rápidos de metal líquido y otros tipos de reactores.

El segmento de reactores de agua a presión (PWR) es el que más contribuye al mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 13,2 % durante el período de pronóstico. Un PWR comercial generalmente tiene un núcleo dentro del recipiente del reactor que genera calor. El combustible nuclear, un moderador, barras de control y un refrigerante que se enfría y modera mediante agua líquida a alta presión están contenidos en el núcleo, también conocido como recipiente de presión del reactor (RPV). Un presurizador, conductos de control, bombas de refrigerante del reactor, generadores de vapor, generadores de refrigerante del reactor y otros componentes conforman un PWR. El PWR es el reactor nuclear más utilizado en el mundo porque ofrece ciertas ventajas sobre otros reactores. El agua ligera, menos costosa que otros tipos de refrigerantes como el agua pesada, se utiliza en los reactores PWR como refrigerante y moderador, lo que hace que su operación sea de bajo costo. Una menor cantidad de material fisionable en el núcleo del reactor reduce la probabilidad de que se produzcan nuevas reacciones de fisión, lo que mantiene la temperatura de los reactores en el nivel adecuado y reduce la posibilidad de que se encuentren con condiciones desfavorables, haciéndolos más seguros y fáciles de gestionar.

Un reactor CANDU (Canada Deuterium Uranium) es otro nombre para un reactor de agua pesada presurizada (PHWR). Desde la década de 1950, Canadá ha estado desarrollando reactores de este tipo. La gran mayoría del 11 % de los reactores PHWR en funcionamiento actualmente se encuentran en Canadá. Los PHWR suelen quemar óxido de uranio de origen natural. Por lo tanto, requieren agua pesada más eficiente como refrigerante. Al permitir que el reactor funcione sin instalaciones de enriquecimiento de combustible y mejorar la economía neutrónica, el agua pesada permite que el reactor utilice ciclos de combustible alternativos. La arquitectura de los PHWR, a diferencia de las instalaciones nucleares PWR, requiere tubos de presión de paredes delgadas. Esto permite la dispersión de los límites de presión en muchos tubos de presión con diámetros pequeños. Por lo tanto, en comparación con los diseños PWR, este diseño tiene una menor probabilidad de una ruptura involuntaria de una barrera de presión. Las centrales PHWR se consideran más seguras que las centrales PWR.

Basado en la aplicación

El mercado global de desmantelamiento de reactores nucleares se divide en reactores comerciales, reactores prototipo y reactores de investigación. El segmento de reactores comerciales posee la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 12,90 % durante el período de pronóstico. En octubre de 2021, había 441 centrales nucleares comerciales en funcionamiento en 32 países. Estados Unidos producía más electricidad nuclear que cualquier otro país y tenía la mayor capacidad de producción de electricidad nuclear. La mayor parte correspondía a Francia, que también tenía la segunda mayor capacidad de producción de electricidad nuclear. Las centrales nucleares comerciales se cierran y desmantelan por diversas razones, incluidas las económicas, gubernamentales y sociales. Los principales factores que redujeron la competitividad de la energía nuclear en términos de costos fueron su vida útil operativa y la disminución del precio de las fuentes de generación de energía alternativas como la solar y la eólica.

Además, ha experimentado un rápido desarrollo gracias al avance de la tecnología de energías renovables y su creciente viabilidad económica. A nivel mundial, se está construyendo una enorme infraestructura de energías renovables, lo que ha reducido la necesidad de reactores nucleares. Asimismo, se han clausurado reactores nucleares a medida que las fuentes de energía renovables han reemplazado la generación de energía nuclear. Por lo tanto, la industria mundial del desmantelamiento de reactores nucleares se ha beneficiado significativamente del auge en el desarrollo de las energías renovables.

El reactor de investigación está compuesto por diversos reactores nucleares comerciales y civiles que, a menudo, no se utilizan para generar electricidad. En estos reactores se llevan a cabo la producción de radioisótopos para la industria médica, ensayos de materiales e investigación y desarrollo. Su función principal es proporcionar una fuente de neutrones para la investigación y otras aplicaciones. La mayoría de estos reactores se encuentran en centros de I+D de universidades de todo el mundo. El desmantelamiento es un elemento esencial del ciclo de vida del reactor y conlleva un enorme riesgo, dado que estos reactores son de menor tamaño y están ubicados cerca de zonas pobladas.

Además, en comparación con otros tipos de reactores, los reactores de investigación requieren servicios especiales de desmantelamiento, ya que se utilizan habitualmente para diversas tareas, como la investigación en física nuclear, la producción de isótopos, el tratamiento médico y aplicaciones agrícolas e industriales. Un reactor de potencia típico puede generar hasta 3000 MW, mientras que los reactores de investigación pueden generar hasta 100 MW. En resumen, la capacidad de estos reactores es considerablemente menor que la de los reactores utilizados para la propulsión naval.

En función de la capacidad

El mercado global de desmantelamiento de reactores nucleares se divide en dos segmentos: menos de 100 MW y más de 1000 MW. El segmento de 100 a 1000 MW es el que más contribuye al mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 13,6 % durante el período de pronóstico. Se requieren aproximadamente 27 toneladas de uranio al año (alrededor de 18 millones de pastillas de combustible alojadas en más de 50 000 barras de combustible) para un reactor de agua a presión de 1000 MWe. Las centrales de carbón requieren enormes cantidades de carbón. Sorprendentemente, una central de carbón de 1000 MWe utiliza 9000 toneladas de carbón al día, lo que equivale a la carga completa de un tren (¡90 vagones con 100 toneladas cada uno!). Se estima que los reactores nucleares avanzados cuestan 5366 USD por cada kilovatio de capacidad. Esto significa que un reactor de 1 gigavatio de tamaño considerable costaría alrededor de 5400 millones de USD, sin incluir los costes de financiación. En contraste, un nuevo parque eólico cuesta tan solo 1980 USD por kilovatio.

Se estima que el costo de los componentes nucleares y de vapor será de aproximadamente 4 dólares por vatio. Con un factor de capacidad del 90 %, nuestra central nuclear de 100 MW produciría alrededor de 788 000 MWh de energía, suficiente para abastecer a aproximadamente 99 000 hogares. En comparación, con un factor de capacidad del 30 %, un parque eólico de 100 MW generaría la energía equivalente al consumo de unos 35 000 hogares en el noreste y 18 000 en el sur.

Análisis regional

Europa domina el mercado global.

El mercado global de desmantelamiento de reactores nucleares se divide en cuatro regiones: América del Norte, Europa, Asia-Pacífico y LAMEA. Europa es el principal contribuyente a los ingresos y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 14,09 % durante el período de pronóstico. El creciente apoyo gubernamental, las preocupaciones ambientales que han forzado el cierre de centrales nucleares en Francia, Lituania, el Reino Unido y Alemania, la creciente demanda en Alemania, las relaciones públicas, la existencia de estrictas regulaciones gubernamentales para regular el proceso de desmantelamiento y el aumento en el número de centrales nucleares en Corea del Sur y Japón están contribuyendo a la creciente participación de la región en el mercado global de desmantelamiento nuclear. Debido a las estrictas regulaciones gubernamentales que favorecen las actividades de desmantelamiento nuclear, la zona ha experimentado un notable crecimiento del mercado.

Además, Europa busca diversificar su matriz energética reduciendo la participación de la generación de energía nuclear en la producción total de electricidad del 75 % al 50 % para 2025, debido a su estricta dependencia de la energía nuclear para la generación de electricidad. Estos factores implican que la industria del desmantelamiento nuclear experimentará un crecimiento significativo en los próximos años. La transición de la región hacia las energías limpias ha llevado al desmantelamiento de muchos reactores nucleares, por lo que Europa cuenta con el mercado más importante para el desmantelamiento nuclear. Alemania, Francia y el Reino Unido son los países clave que trabajan en este ámbito.

En Asia-Pacífico, se espera que el mercado de desmantelamiento nuclear se desarrolle al ritmo más rápido durante el período proyectado. La existencia de numerosas centrales nucleares en pleno funcionamiento en Corea del Sur y Japón, que generan una alta demanda de procedimientos de desmantelamiento nuclear, así como el creciente uso del desmantelamiento nuclear, la actividad de desmantelamiento nuclear en curso y las iniciativas gubernamentales para reducir la energía nuclear, están contribuyendo al crecimiento del mercado de desmantelamiento nuclear en la región. Asia-Pacífico se ha convertido recientemente en un competidor feroz en el mercado global de desmantelamiento nuclear. Los procesos de desmantelamiento nuclear son más necesarios en la zona debido a la presencia de varias centrales nucleares modernas. Debido al aumento de accidentes y a la presión política para cerrar reactores nucleares antes de que estén completos, la industria de desmantelamiento nuclear de la región también está creciendo. El reciente desmantelamiento nuclear en la zona de Asia-Pacífico ha puesto a Corea del Sur y Japón en el punto de mira. China e India podrían ofrecer perspectivas interesantes para la industria del desmantelamiento nuclear, dado que los reactores nucleares y las centrales eléctricas pronto llegarán al final de su vida útil.

América del Norte es una de las regiones más importantes en cuanto al número de reactores operativos a nivel mundial. Debido a que la mayor parte de la demanda proviene de Estados Unidos, Canadá y México, se prevé que la industria de desmantelamiento de reactores nucleares experimente una expansión significativa. Con más del 31 % de la producción mundial de energía nuclear en 2020, Estados Unidos es uno de los principales productores de energía nuclear. En 2020, los reactores nucleares del país generaron 790 TWh de electricidad, una ligera disminución del 2,3 % con respecto a 2019. Con su programa de renovación de licencias (SLR), la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos (NRC) está revisando propuestas para extender las licencias operativas más allá de los 60 a 80 años. Sin embargo, algunos propietarios de plantas decidieron recientemente retirar sus unidades nucleares a los 45 a 50 años de antigüedad. Además, el país está implementando una nueva tendencia denominada desmantelamiento acelerado, que permite que la instalación nuclear quede exenta de la supervisión regulatoria antes de lo previsto tras su cierre. La mayor parte del recinto de la central nuclear, a excepción de las zonas utilizadas para el almacenamiento en seco del combustible gastado, queda entonces disponible sin restricciones.

Emiratos Árabes Unidos (EAU) fue una de las primeras naciones de Oriente Medio en iniciar un programa de energía nuclear. La Corporación de Energía Nuclear de los Emiratos (ENEC) se estableció en 2009. En diciembre de ese mismo año, firmó un contrato con la Corporación de Energía Eléctrica de Corea (KEPCO) por valor de 20.000 millones de dólares para la construcción de cuatro reactores APR-1400 megavatios (MW) en Barakah, Abu Dabi. Se prevé que la capacidad de generación combinada de las cuatro unidades sea de 5,6 GW. Durante años, Arabia Saudí ha planeado construir dos reactores nucleares de gran tamaño y minirreactores de desalinización. Para ello, solicitó información a cinco proveedores de China, Rusia, Francia, Corea del Sur y Estados Unidos. Sin embargo, la planta nuclear proyectada ha sufrido continuos retrasos debido a la enorme inversión requerida. Arabia Saudí no dispondrá de capacidad nuclear para operar comercialmente durante el período previsto, lo que la convierte en un mercado inexistente para el desmantelamiento nuclear.