Científicos del gobierno chino han desvelado los planes de un reactor nuclear experimental, el primero de su clase, que no necesita agua para su refrigeración.
Se espera que el reactor nuclear de sal fundida, que funciona con torio líquido en lugar de uranio, sea más seguro que los reactores tradicionales porque la sal fundida se enfría y solidifica rápidamente cuando se expone al aire, aislando el torio, de modo que cualquier posible fuga sería menos radiactiva en el entorno en comparación con las fugas de los reactores tradicionales.
Se espera que el prototipo de reactor esté terminado el mes que viene, y que las primeras pruebas comiencen ya en septiembre. Esto allanará el camino para la construcción del primer reactor comercial, cuya construcción está prevista para 2030.
Como este tipo de reactor no necesita agua, podrá funcionar en regiones desérticas. El primer reactor comercial se ubicará en la ciudad desértica de Wuwei, y el gobierno chino tiene planes de construir más en los desiertos y llanuras poco pobladas del oeste de China, así como hasta 30 en los países que participan en la iniciativa china «Belt and Road», un programa de inversión global en el que China invertirá en la infraestructura de 70 países.
Los funcionarios del gobierno chino consideran que las exportaciones de energía nuclear son una parte fundamental del programa «Belt and Road».
«Salir» con la energía nuclear ya se ha convertido en una estrategia de Estado, y las exportaciones nucleares ayudarán a optimizar nuestro comercio de exportación y a liberar la capacidad de fabricación nacional de alta gama», declaró Wang Shoujun, miembro del comité permanente de la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino (CCPPCh), un órgano de asesoramiento político que actúa como enlace entre el gobierno chino y los intereses empresariales, en un informe publicado en el sitio web de la CCPPCh.
El torio -un metal plateado y radiactivo- es mucho más barato y abundante que el uranio, y no puede utilizarse fácilmente para crear armas nucleares.
El nuevo reactor forma parte de la campaña del Presidente chino Xi Jinping para conseguir que China sea neutral en cuanto a emisiones de carbono para 2060, según el equipo del Instituto de Física Aplicada de Shanghai que ha desarrollado el prototipo.
Actualmente, China contribuye en un 27% al total de las emisiones de carbono mundiales, la mayor cantidad de cualquier país individual y más que todo el mundo desarrollado combinado, según un informe de 2019 del grupo estadounidense Rhodium.
Los reactores a pequeña escala tienen ventajas significativas en términos de eficiencia, flexibilidad y economía.
Pueden desempeñar un papel clave en la futura transición a la energía limpia. Se espera que los reactores a pequeña escala se desplieguen ampliamente en los próximos años.
Yan Rui, profesor de física del Instituto de Física Aplicada de Shanghái
En lugar de utilizar barras de combustible, los reactores de sales fundidas funcionan disolviendo el torio en sal líquida de fluoruro antes de enviarlo a la cámara del reactor a temperaturas superiores a los 600 grados Celsius.
Al ser bombardeados con neutrones de alta energía, los átomos de torio se transforman en uranio-233, un isótopo del uranio que puede dividirse, liberando energía y aún más neutrones mediante un proceso llamado fisión nuclear. Esto inicia una reacción en cadena, liberando calor en la mezcla de torio y sal, que luego se envía a través de una segunda cámara donde se extrae el exceso de energía y se transforma en electricidad.
Los reactores de torio han tenido durante mucho tiempo un atractivo difícil de alcanzar para los científicos nucleares.
Situado sólo dos posiciones a la izquierda del uranio en la tabla periódica de elementos químicos, casi todo el torio extraído es torio-232, el isótopo utilizado en las reacciones nucleares. En cambio, sólo el 0,72% del uranio extraído es el uranio 235 fisionable que se utiliza en los reactores nucleares tradicionales. Esto hace que el torio sea una fuente de energía mucho más abundante.
Las ventajas del torio no acaban ahí. Los productos residuales de las reacciones nucleares con uranio 235 siguen siendo altamente radiactivos hasta 10.000 años e incluyen el plutonio 239, el ingrediente clave de las armas nucleares. Los residuos nucleares tradicionales tienen que ser alojados en contenedores de plomo, aislados en instalaciones seguras y sometidos a rigurosos controles para garantizar que no caigan en manos equivocadas.
En cambio, los principales subproductos de una reacción nuclear con torio son el uranio-233, que puede reciclarse en otras reacciones, y una serie de otros subproductos con una «vida media» (el tiempo que tarda la mitad de los átomos radiactivos de una sustancia en decaer a un estado no radiactivo) de apenas 500 años.
Después de que el prototipo de 2 megavatios haya sido sometido a pruebas en septiembre, China planea construir su primer reactor de torio comercial. Con sólo 3 metros de altura y 2,5 de ancho, los investigadores afirman que será capaz de generar 100 megavatios de electricidad, suficiente para abastecer a 100.000 personas. No obstante, deberá combinarse con otros equipos, como turbinas de vapor, para producir electricidad.
El concepto de reactor de sales fundidas se ideó por primera vez en 1946 como parte de un plan de la predecesora de las Fuerzas Aéreas estadounidenses para crear un avión supersónico de propulsión nuclear.
Sin embargo, el experimento y los muchos otros que le siguieron -incluido un reactor experimental en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, en Tennessee, que funcionó durante muchos años- tuvieron problemas. La corrosión causada por la sal caliente agrietó los tubos y la débil radiactividad del torio hace muy difícil que las reacciones de fisión alcancen niveles sostenibles sin añadir uranio. Las investigaciones sobre el torio se detuvieron.
Todavía no está claro cómo, sesenta años después, los investigadores chinos han resuelto estos problemas técnicos.
El esfuerzo de China es el más desarrollado de otros muchos intentos recientes de crear reactores de torio, incluido uno llamado Natrium, que planea construir una planta piloto en Wyoming y cuenta con el respaldo financiero de Bill Gates y Warren Buffett.
Los reactores nucleares no son la única tecnología en la que China está invirtiendo como parte de su esfuerzo por ser neutra en carbono.
La presa de Baihetan, la segunda mayor instalación hidroeléctrica del mundo después de la presa china de las Tres Gargantas, entró en funcionamiento en junio y tiene una capacidad de generación de energía de 16 gigavatios. La consultora energética británica Wood Mackenzie calcula que China añadirá 430 gigavatios de nueva capacidad solar y eólica en los próximos cinco años.
A pesar de que China se posiciona como líder mundial en la lucha contra el cambio climático, el país ya está sometido a una gran presión por los fenómenos meteorológicos extremos.
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