El profesor Lefteri H Tsoukalas de la Universidad Purdue estudia la IA como catalizador y facilitador clave para la transición a la energía nuclear.
El nexo emergente entre la IA y la energía representa una coyuntura crítica en la historia de la tecnología, que requiere un marco político fundamental y físicamente fundamentado. Para abordar las demandas de energía sin precedentes y de rápido crecimiento creadas por la inteligencia artificial (IA), sostenemos que el mundo debe comprometerse con una transición inmediata y planificada hacia un paradigma nuclear. Se trata de una transición monumental que la propia IA está en una posición única para impulsar y permitir.
Desequilibrio energético causado por la IA
El nexo entre la IA y la energía se define por el rápido aumento del consumo de energía de la infraestructura de IA que abrumará las redes eléctricas del mundo. Esta expansión masiva está siendo impulsada por los centros de datos (granjas de servidores de IA y redes de supercomputadoras), que se están convirtiendo rápidamente en el mayor componente del futuro consumo de energía comercial.
Esta demanda es cuantificable y urgente. Se espera que miles de nuevos proyectos de centros de datos comiencen a construirse en los Estados Unidos en 2025, y se espera que el consumo total de energía del sector se triplique para 2028. Este déficit energético requerirá una producción anual equivalente a aproximadamente 77 nuevos reactores de 1000 MWe para 2028. Esta demanda es tan enorme que ahora es un «desafío de mantener el ritmo» para el crecimiento tecnológico continuo, incluida la electrificación del transporte y la relocalización industrial.
Límites prometeicos y la necesidad de densidad energética.
La historia de la energía humana gira en torno a dos grandes revoluciones: la energía prometeica y la nuclear. La era de Prometeo, basada en el dominio del fuego y la energía química de los enlaces moleculares (combustibles fósiles y ahora la mayoría de las energías renovables que utilizan gas natural), está llegando a sus límites físicos. Las políticas promueven una “transición de energía verde” a energías renovables, pero este marco está fundamentalmente limitado por la baja densidad energética, la intermitencia y la alta producción de entropía.
Satisfacer las necesidades energéticas del mundo enteramente con la energía renovable y el almacenamiento existentes requeriría el uso de la tierra, la extracción de recursos y billones de dólares en infraestructura de red que no son funcionalmente viables. La báscula simplemente no se adapta a sus necesidades.
En este contexto, las únicas fuentes de energía viables son aquellas que pueden ubicarse en función de la demanda. Éste es el papel de la primera generación de innovación nuclear: pequeños reactores modulares (SMR) y microrreactores (MR). Estos reactores de fisión nuclear avanzados pueden instalarse directamente junto a centros de datos o instalaciones industriales pesadas, proporcionando tanto energía eléctrica como calor de proceso a baja temperatura a partir de su producción térmica. Esta opción completa permite la descarbonización de sectores industriales difíciles de reducir sin un rediseño de procesos prohibitivamente costoso.
Imperativos nucleares: innovación, escala y producción de combustible
La transferencia de energía nuclear aprovecha la enorme energía de los núcleos atómicos, liberando aproximadamente 200 MeV con cada evento de fisión. Esto supone millones de veces más energía por unidad de masa que el carbón. Es importante destacar que, a diferencia de la transición de Prometeo, los sistemas de energía nuclear (tanto de fisión como de fusión) pueden diseñarse para producir nuevo combustible a medida que generan electricidad.
La urgente necesidad de innovación nuclear
Las principales barreras a la energía nuclear son económicas y políticas, no físicas. Históricamente, la industria se ha definido por proyectos costosos, hechos a medida y de varios gigavatios, lo que da como resultado altos niveles de costo de la electricidad (LCOE) y estimaciones de costos de construcción al día siguiente (OCCE). El camino hacia la asequibilidad depende enteramente de la innovación intencional, un esfuerzo concertado para hacer que la construcción nuclear pase de ser megaproyectos puntuales a productos fabricados en masa y basados en fábricas.
Esta innovación se manifiesta en el diseño modular a pequeña escala de SMR y MR, que le permite:
Producción en fábrica: Lograr economías de cantidad y reducir significativamente los costos de capital. Seguridad mejorada: utiliza sistemas de seguridad pasiva que se basan en leyes naturales en lugar de componentes mecánicos activos. Simplificación regulatoria: Se deben impulsar las políticas necesarias hacia la concesión de licencias que incluyan la tecnología para acelerar la adopción y reducir los retrasos regulatorios.
Avances en la obtención y fusión de combustibles
El paradigma atómico es esencialmente autosostenible mediante la multiplicación de combustible. Este proceso convierte materiales fértiles abundantes en todo el mundo (como el uranio y el torio) en combustibles fisibles superiores como el Pu-239. Esta importante capacidad no sólo genera nuevo combustible junto con la producción de energía, sino que, quizás lo más importante, convierte el combustible gastado (o “residuos nucleares”) en un recurso energético que puede alimentar a la humanidad durante miles de años.
Además, los avances recientes, como el logro de ganancias netas de energía por parte de la Instalación Nacional de Ignición (NIF) y el rápido desarrollo de imanes REBCO de alta temperatura por parte de empresas privadas, están haciendo que la fusión sea comercialmente viable. Estos hitos científicos demuestran que la fusión nuclear, que alguna vez fue un sueño lejano, podría convertirse en una opción energética comercialmente viable para mediados del siglo XXI, fortaleciendo aún más la misión de la energía nuclear.
La IA como catalizador y facilitador
La propia IA es el motor que acelerará la transición atómica. Proporciona capacidades avanzadas necesarias no sólo para la optimización de la red y el control de reactores, sino también para gestionar la seguridad nuclear global.
Optimización del ecosistema energético: la IA proporciona capacidades avanzadas necesarias para la estabilidad de la red, lo que permite el control en tiempo real y la partición dinámica en ecosistemas energéticos autorreparables para coordinar el funcionamiento de numerosas fuentes de energía distribuidas, incluidos los microrreactores. No proliferación y seguridad: la IA permite el seguimiento “desde la cuna hasta la tumba” de los materiales y procesos nucleares. Esta supervisión sin precedentes fortalecerá los objetivos de no proliferación y ayudará a prevenir el caos nuclear. En este sentido, la IA podría ser una tecnología esencial que permitiera el uso generalizado de la energía nuclear, del mismo modo que la tecnología de radar permitió el desarrollo fiable de la aviación civil mundial.
La unión de la transición a la energía nuclear (impulsada por una alta densidad de energía y la innovación) y la optimización habilitada por la IA es el único camino física y económicamente viable para sostener el progreso tecnológico humano y satisfacer las extraordinarias demandas de la IA y la colaboración energética.
Referencias
Tsoukalas, LH, Transiciones energéticas: el nexo entre la IA y la energía, World Scientific, Singapur, 2026.
Este artículo también se publicará en el número 24 de la revista trimestral.
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