Científicos chinos han logrado un avance revolucionario en tecnología de energía limpia al recargar combustible fresco en un reactor de torio operativo. Este reactor experimental de 2 megavatios, ubicado en el desierto de Gobi, utiliza sales fundidas como refrigerante y transportador de combustible, con torio como fuente de energía.
Según informó el diario estatal Guangming Daily, este hito coloca a China a la vanguardia en la carrera por desarrollar reactores de torio prácticos, considerados una alternativa más abundante y segura que los reactores de uranio.
Curiosamente, China se basó en investigaciones estadounidenses abandonadas en este campo. En la década de 1960, científicos estadounidenses construyeron y probaron reactores de sales fundidas, pero el gobierno de EE.UU. archivó el programa para priorizar la tecnología basada en uranio.
«EE.UU. dejó su investigación disponible al público, esperando al sucesor adecuado. Nosotros fuimos ese sucesor», declaró el científico jefe del proyecto, Xu Hongjie, quien comparó el avance chino con la fábula de la liebre y la tortuga: «A veces la liebre comete errores o se vuelve perezosa. Ahí es cuando la tortuga aprovecha su oportunidad».
El reactor experimental utiliza sal fundida como refrigerante y transportador de combustible, con torio como fuente de energía. Durante décadas, el torio ha sido promocionado como la «gran esperanza verde» de la producción de energía limpia, gracias a cualidades como generar menos residuos y más energía que el uranio, ser «a prueba de fusiones», no producir subproductos aptos para armas e incluso poder consumir reservas existentes de plutonio.
Ventajas del torio
El torio ha sido promocionado durante décadas como la gran esperanza verde de la energía limpia debido a sus cualidades:
Produce menos residuos y más energía que el uranio.
- Es «a prueba de fusiones» (no sufre colapsos del núcleo).
- No genera subproductos aptos para armas nucleares.
- Puede consumir reservas existentes de plutonio.
- Las propiedades renovables del torio también son bastante impresionantes.
Xu destacó que su equipo optó por el camino más difícil pero más significativo: construir una solución real en lugar de limitarse a resultados académicos.
Tras estudiar documentos estadounidenses desclasificados, los científicos chinos no solo replicaron los experimentos históricos, sino que avanzaron la tecnología. «Dominamos cada técnica de la literatura y luego fuimos más allá», afirmó.
China ya está construyendo un reactor de torio mucho más grande, de 10 megavatios, programado para alcanzar criticidad en 2030. La energía nuclear ha estado experimentando un renacimiento gracias a la crisis energética desencadenada por la guerra de Rusia en Ucrania.
Un avance en torio
El hito de Pekín sin duda sacudirá a Washington, que lleva años experimentando con torio. El Departamento de Energía de EE.UU. (DOE), el Centro de Ingeniería y Ciencias Nucleares de Texas A&M y el Laboratorio Nacional de Idaho (INL) se han asociado con Clean Core Thorium Energy (CCTE), con sede en Chicago, para desarrollar un nuevo combustible nuclear basado en torio que han denominado ANEEL, acrónimo de «Advanced Nuclear Energy for Enriched Life» (Energía Nuclear Avanzada para una Vida Enriquecida), es una combinación patentada de torio y uranio poco enriquecido de alto ensayo, que espera resolver algunos de los problemas más complejos de la energía nuclear, incluidos los altos costos y los residuos tóxicos.
ANEEL puede usarse en reactores tradicionales de agua hirviendo y agua a presión, pero funciona mejor en reactores de agua pesada. Más importante aún, los reactores ANEEL pueden desplegarse mucho más rápido que los reactores de uranio.
Un beneficio clave de ANEEL sobre el uranio es que puede lograr una tasa de quemado de combustible mucho mayor, del orden de 55,000 MWd/T (megavatio-día por tonelada de combustible), en comparación con los 7,000 MWd/T del combustible de uranio natural utilizado en reactores de agua a presión.
Esto permite que el combustible permanezca en los reactores durante mucho más tiempo, lo que significa intervalos mucho más largos entre paradas para recarga.
Por ejemplo, la Unidad 1 de Kaiga en India y la Unidad PHWR de Darlington en Canadá tienen los récords mundiales de operación ininterrumpida, con 962 y 963 días, respectivamente.
El combustible basado en torio también ofrece otros beneficios clave. Uno de los más importantes es que un mayor quemado de combustible reduce los residuos de plutonio en más del 80%.
El plutonio tiene una vida media más corta, de unos 24,000 años, en comparación con los más de 700 millones de años del uranio-235. El plutonio es altamente tóxico incluso en pequeñas dosis, lo que provoca enfermedades por radiación, cáncer y, a menudo, la muerte.
Además, el torio tiene una temperatura de operación más baja y un punto de fusión más alto que el uranio natural, lo que lo hace inherentemente más seguro y resistente a fusiones del núcleo.
Metal abundante
Hay más del doble de torio que de uranio en la corteza terrestre; en India, el torio es cuatro veces más abundante que el uranio. También puede extraerse del agua de mar, al igual que el uranio, lo que lo hace prácticamente inagotable.
ANEEL podría convertirse pronto en el combustible preferido para países que operan reactores CANDU (Canadá Deuterio Uranio) y PHWR (Reactor de Agua Pesada a Presión), como China, India, Argentina, Pakistán, Corea del Sur y Rumania. Estos reactores se enfrían y moderan utilizando agua pesada a presión.
Otros 50 países (en su mayoría en desarrollo) han iniciado programas nucleares o han expresado interés en lanzarlos en un futuro cercano. En general, solo unos 50 de los 440 reactores nucleares existentes en el mundo pueden funcionar con este novedoso combustible.
