Automatizar operaciones nucleares: el paso hacia plantas más económicas y seguras

Por qué la automatización importa para la energía nuclear

Para que la energía nuclear compita como fuente limpia, debe ser económicamente viable. Una de las barreras actuales es el costo operativo: las plantas tradicionales requieren personal numeroso y procedimientos manuales intensivos, una realidad asumible cuando una planta opera a máxima capacidad. Pero la expansión de reactores pequeños y microreactores, especialmente en áreas rurales o remotas, exige replantear ese modelo. Mantener grandes equipos en ubicaciones dispersas puede hacer inviable su despliegue a escala.

La investigación de Lauren Fortier en el Departamento de Ciencia e Ingeniería Nuclear del MIT busca precisamente una solución: desarrollar protocolos para la operación remota y un sistema de control supervisado que permita un funcionamiento autónomo, seguro y escalable de plantas nucleares.

De la operación naval a la investigación académica

Fortier llega a este tema con experiencia práctica: estudió materiales en Northwestern University con una beca ROTC y luego trabajó como operadora nuclear en un portaaviones estadounidense en el Mar de China Meridional, donde la propulsión y la autonomía del buque dependían completamente del reactor. Esa experiencia le mostró tanto el interés por la operación diaria de las plantas como las limitaciones de procesos diseñados exclusivamente para intervención humana.

La Armada le ofreció la oportunidad de cursar una maestría en disciplinas aprobadas, y Fortier eligió ingeniería nuclear en MIT como continuación de su trabajo operativo. La rigurosa formación naval la preparó para el ritmo académico. En su maestría diseñó un sistema de control supervisado utilizando simuladores con respuestas termohidráulicas realistas, con la expectativa de que las lecciones aprendidas en simulación pudieran trasladarse a entornos reales.

Tras completar su maestría en 2025, Fortier decidió continuar hacia el doctorado para profundizar en el reto de la autonomía operacional.

El desafío técnico: integrar humanos y máquinas

Uno de los principales obstáculos es que los procedimientos actuales son «centrados en el humano»: están concebidos para operadores humanos que toman decisiones y ejecutan acciones paso a paso. Esa estructura rígida dificulta la incorporación de máquinas como actores activos en la operación. Si se obliga a los sistemas automatizados a replicar exactamente el flujo humano, se pierde flexibilidad y la oportunidad de aprovechar fortalezas complementarias.

Fortier parte de una idea práctica: diseñar un único sistema de supervisión que permita una cooperación fluida entre humanos y algoritmos, dejando que cada parte haga lo que mejor sabe y reservando la intervención humana para situaciones críticas o estratégicas. Ese enfoque requiere que el sistema sea lo bastante adaptable para soportar distintos modos de operación y que la interfaz hombre-máquina facilite transiciones claras y comprensibles.

Colaboraciones interdisciplinarias en MIT e INL

El proyecto de Fortier no es solo de control automático: exige entender cómo reaccionan los operadores humanos ante fallas, alarmas y pasajes de control. En MIT encontró aliados clave. Su asesor, con nombramiento conjunto entre MIT NSE y el Idaho National Laboratory (INL), facilitó la colaboración con especialistas en factores humanos.

Trabajó con Katya Le Blanc y el Human System Simulation Laboratory del INL para incorporar investigación en comportamiento humano al diseño del sistema ciber-físico. Esa perspectiva ayudó a definir qué información debe mostrarse cuando un humano debe retomar el control, y cómo estructurar las interfaces para minimizar errores y tiempos de reacción.

Además, Fortier realizó una pasantía de verano en Westinghouse en 2025, donde pudo probar ideas en colaboración con un proveedor líder de diseños nucleares; y en MIT recibió apoyo en teoría de control de su co-asesora Anuradha Annaswamy, directora del Active-Adaptive Control Laboratory, que le aporta el andamiaje teórico para los marcos de control supervisado. Otro co-asesor, Curtis Smith, aporta experiencia en seguridad y regulación nuclear.

Un avance paso a paso para generar confianza

Un principio central del trabajo es la progresividad: la autonomía debe introducirse de forma gradual y verificable. En la práctica esto significa comenzar con procedimientos automatizados que guían al operador a través de las mismas acciones que haría manualmente, paso a paso. Ese tipo de automatización asistida ayuda a crear confianza en el sistema, porque los operadores reconocen y comprenden el flujo de trabajo.

Con el tiempo, y con validaciones rigurosas, esas funciones asistidas pueden evolucionar hacia mayores niveles de autonomía: desde apoyo en decisiones y ejecución de tareas rutinarias hasta modos supervisados en los que el sistema actúa por sí mismo salvo en condiciones excepcionales que requieren intervención humana.

Implicaciones para América Latina

Para la región latinoamericana, el enfoque de Fortier tiene relevancia directa. Países con zonas remotas, minería dispersa y comunidades aisladas podrían beneficiarse de microreactores como fuente confiable de energía, siempre que los costos operativos sean manejables y se garantice la seguridad. Sistemas de control supervisado y operadores remotos permitirían operar instalaciones con personal reducido y desde centros regionales, disminuyendo barreras logísticas y de talento.

Sin embargo, la implementación exige no solo avance técnico sino también marcos regulatorios adaptados, formación de personal local en operación supervisada y colaboración entre industria, reguladores y academia. Las alianzas tipo MIT–INL–sector privado ejemplifican el modelo de cooperación necesario para trasladar la investigación a instalaciones reales.

Conclusión

El trabajo de Lauren Fortier ilustra cómo la combinación de experiencia operativa, teoría de control y estudio de factores humanos puede crear sistemas de operación nuclear más flexibles y escalables. Diseñar un control supervisado que permita la colaboración eficiente entre humanos y máquinas es clave para que la energía nuclear, especialmente en forma de microreactores, sea una alternativa económicamente viable en zonas remotas.

La transición será gradual y requerirá pruebas rigurosas, validación en simuladores y pilotos reales, y capacitación de operadores. Pero si se logra, la automatización supervisada puede reducir costos operativos, mejorar la seguridad y facilitar la expansión responsable de la energía nuclear en mercados y territorios donde hoy resulta difícil llegar.