La energía nuclear está en el centro del debate originado por la necesidad de perfilar un futuro en el que seamos capaces de dar una respuesta firme a nuestras necesidades energéticas minimizando la emisión de gases de efecto invernadero.
Algunos países, como España o Alemania, han optado por sacarla de la ecuación programando el apagado paulatino de todas sus centrales nucleares, pero para otros, como Estados Unidos, China, India o Francia, la energía nuclear es, y parece que lo seguirá siendo a largo plazo, una pieza esencial de su sistema energético.
Las energías renovables son el otro gran foco de atención en el desafío que todos tenemos por delante. La estrategia a medio y largo plazo de los países que han apostado por apagar sus centrales nucleares consiste en resolver la mayor parte de su demanda energética recurriendo a ellas, pero esto no significa que los estados que mantienen su confianza en la energía nuclear no vayan a apoyarse también en las renovables.
De hecho, Estados Unidos y China, que ocupan la primera y la tercera posición respectivamente en el ranking que enumera los países con más reactores nucleares del planeta (entre ellos tan solo aguanta el pulso Francia), defienden un modelo energético en el que las renovables serán protagonistas y estarán respaldadas por la energía nuclear.
Precisamente, este gigantesco país asiático (gigante tanto en extensión como, sobre todo, por su volumen de población) está pisando el acelerador a fondo en lo que se refiere al desarrollo de la energía nuclear, y es probable que no tarde muchos años en tener más reactores nucleares que Estados Unidos. Sin embargo, y esto es lo realmente interesante, China no se está limitando a hacer más de lo mismo; está dedicando muchos recursos económicos, técnicos y científicos al desarrollo de los reactores nucleares de cuarta generación.
Y, al parecer, le está yendo bien. Al menos lo suficientemente bien para encontrarse a punto de iniciar las pruebas de un reactor nuclear experimental de sales fundidas que utilizará como combustible principal torio, un elemento químico que es más abundante en nuestro planeta que el uranio utilizado como combustible en las actuales centrales nucleares, y que, además, según los expertos permite poner a punto instalaciones más seguras. No obstante, estas no son en absoluto las únicas características interesantes de los reactores de sales fundidas como el que está a punto de poner en marcha China.
Los reactores de sales fundidas y torio, la gran baza de la energía nuclear
Durante la conversación que mantuve en abril de 2021 con Alfredo García, más conocido en Twitter por su alter ego @OperadorNuclear, no dejé escapar la oportunidad de preguntar a este experto su opinión acerca del rol que el torio aspira a tener en la energía nuclear a medio y largo plazo. La respuesta de Alfredo, que actualmente trabaja como supervisor de operación en la sala de control de la central nuclear de Ascó, en Tarragona, fue muy reveladora:
«Lo que lo hace atractivo es que hay entre tres y cuatro veces más torio que uranio en la Tierra. Esto no significa que el uranio se nos vaya a acabar ya. Según NEA, que es la Agencia para la Energía Nuclear de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos), tenemos reservas al precio actual y sosteniendo el consumo actual para 135 años. Es posible que tengamos más reservas a precios más altos, y también que se descubran nuevas reservas en otros lugares, por lo que durante las próximas décadas no se nos va a acabar el uranio».
«El torio es tan fácil de extraer como el uranio, pero tiene el inconveniente de que no es directamente fisible. Es necesario introducirlo en un reactor que fabrique uranio a partir de torio, y lo que produce no es uranio-235, es uranio-233, pero lo importante es que es fisible. Una vez que se ha producido este uranio se puede introducir en un reactor convencional como los que tenemos en España, que no podría funcionar con torio, pero sí con un derivado de ese elemento. India está trabajando mucho con este recurso porque está construyendo nuevas centrales nucleares, y, además, tiene unas reservas enormes de torio. China también tiene unos depósitos de torio importantes», sostiene Alfredo.
Cuando este técnico pronunció estas palabras sabía muy bien qué tenía entre manos, y no mencionó a China de una forma gratuita. El reactor nuclear experimental de sales fundidas que este país está a punto de probar, conocido por el nombre técnico TMSR-LF1, se encuentra en el complejo industrial Minqin de la provincia de Gansu, en el norte de China. Tiene una potencia de 2 megavatios térmicos (MWt), y, aunque no será el primer reactor nuclear de cuarta generación en actividad, y tampoco el primero que utilizará torio como combustible, sí será el primero de sales fundidas que empleará este elemento químico.
Si os apetece conocer con cierto detalle cómo funciona una central nuclear os sugiero que echéis un vistazo al reportaje en el que lo explicamos con bastante profundidad. En este artículo solo vamos a indagar en las características por las que los reactores de sales fundidas son interesantes y representan una baza importante para la energía nuclear a corto y medio plazo. La ventaja más evidente del reactor TMSR-LF1 chino es que utiliza torio, y, como hemos visto, es un elemento químico más abundante que el uranio, lo que presumiblemente abaratará el coste de las recargas de combustible.
Este esquema describe el funcionamiento de un reactor nuclear de sales fundidas, conocido como MSR ('Molten Salt Reactor') por su sigla en inglés.
Además, los expertos aseguran que los reactores nucleares de sales fundidas son más seguros que los reactores instalados en las centrales nucleares que se encuentran actualmente en operación. Dos de las razones son que utilizan como refrigerante sales de fluoruro de litio y berilio a muy baja presión, y el combustible permanece disuelto bajo la forma de sal, por lo que es muy improbable que un accidente pudiese desencadenar la fusión del núcleo del reactor. Otra cualidad de estos reactores que merece la pena que no pasemos por alto consiste en que su arquitectura permite instalarlos bajo tierra, lo que, de nuevo, incrementa su seguridad.
Los residuos radiactivos que generan los reactores de sales fundidas de torio tienen un periodo de semidesintegración mucho más corto
Pero esto no es todo. Otra característica peculiar y positiva de estos reactores consiste en que permiten recargar el combustible mientras se mantienen en funcionamiento. Y, además, el hecho de que no necesiten agua para mantener el núcleo refrigerado posibilita que sean instalados en regiones en las que el agua escasea, o, sencillamente, en zonas en las que no hay un río y tampoco están próximas al mar. Esta es una de las razones por las que, precisamente, China está invirtiendo en el desarrollo de esta tecnología como un medio para construir centrales nucleares de cuarta generación en las regiones más remotas y áridas del país.
Más ventajas importantes de estos reactores. Los residuos radiactivos que generan tienen un periodo de semidesintegración mucho más corto que el de los residuos de los reactores que emplean uranio, lo que facilita, lógicamente, su gestión. Y, además, los reactores de sales fundidas utilizan menos combustible debido a que la eficiencia del torio es mucho más alta que la del uranio. Prácticamente todo el combustible se ve involucrado en la fisión nuclear, por lo que su aprovechamiento, en teoría, es máximo.
Hay otras razones con base tecnológica por las que el reactor TMSR-LF1 chino es extraordinariamente prometedor tanto desde el punto de vista de la seguridad como del de la eficiencia, pero lo que hemos repasado en este artículo nos permite formarnos una idea bastante certera de las razones por las que es tan importante. Aun así, todavía debe demostrar que todo lo que nos dice la teoría se manifiesta en la práctica. Si lo hace, los países que aún creen en la energía nuclear tendrán una opción a su alcance que nos promete ser más segura, más eficiente y más respetuosa con el medio ambiente.
Imágenes: Foro Nuclear | US Department of Energy Nuclear Energy Research Advisory Committee
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jdf.delafuente
Mas alla de otros debates, la economia esta dando la puntilla a la nuclear. Construir una central nuclear cuesta 10 años y 10000 millones de dolares. Construir un Gw de fotovoltaica, 500 millones de euros. La diferencia de precio del mw resultante es ridicula, y sera creciente cada año. Casi mejor invertir en fusion y otras renovables inmaduras.
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En un de los enlaces de la nota se puntualiza que esta técnica (reacciones nucleares con sales fundidas) fue creada y desarrollada desde la década de los 60 del siglo XX en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) en Tennessee, EE.UU.
Incluso en el enlace al artículo de la revista Nature se confirma que los investigadores chinos del Shanghai Institute of Applied Physics (SINAP por sus siglas en inglés) se basaron en el modelo original del reactor de sales fundidas de Oak Ridge.
Así que la investigación y desarrollo en la industria nuclear que se está haciendo en China no es ni novedosa ni revolucionaria, ni están descubriendo la rueda, sólo están retomando y tal vez perfeccionando lo que ya se hizo en Estados Unidos hace más de 50 años. Eso sí, toda investigación y desarrollo que genere nuevo conocimiento siempre será un acontecimiento positivo.
lokiz
Me parece que el artículo da información algo confusa de forma intencionada.
Que los reactores de torio y sales fundidas van a ser tan baratos, seguros y con resíduos fáciles de gestionar; pues, bueno, cuando estén comercialmente disponibles se compran e instalan; hay expertos que creen que será en veinte años, y expertos que creen que será nunca.
Hasta entonces un país como España no se puede permitir apostar por nuevas centrales nucleares porque le sale infinitamente más caro que otras alternativas.
Leyendo el artículo parece que todos los países del mundo están aumentando el peso de la energía nuclear en el mix salvo España y Alemania, cuando esta fuente de energía cae en porcentaje del mix en todo el mundo; USA y Francia en los próximos veinte años no van a construir ni un 10 % de la potencia que van a cerrar; incluso China, que sí que va a construir un gran número, va a instalar también 10 veces más de potencia renovable al mismo tiempo.
Luego el párrafo final sobre los países que creen en la energía nuclear tendrán una oportunidad... mire, yo no sé si esta novedosa tecnología será una oportunidad o quedará en nada (como todas las panaceas nucleares anunciadas desde los 60s), pero la oportunidad en todo caso sería para aquellos países con tecnología nuclear propia, lo cual no es el caso de España.
elchuso
Para los que quieran más información, hay una magnífica web que se llama energyfromthorium.
Saludos.
Si alguien quiere literatura técnica, que me la pida.
alejajandrosp
Tengo entendido que:
- Todavía no existe ningún experimento del torio que haya obtenido más energía de la que ha necesitado para el experimento.
- Esto no es nuevo... llevan así un porrón de años con el torio y muchos paises han desistido ya de poder obtener energía de este material.
- Algunos físicos nucleares (como por ejemplo Nils Bohmer) dicen que las ventajas del torio son puramente teóricas
- Las opiniones de Alfredo García, defensor a ultranza del uranio, tiene sombras cuando la Agencia Internacional de la Energía en el report del 2014 ya informaba que para el 2025 habrían "supply gap" (brechas de suministro) de Uranio... Hay un rifirrafe entre Alfredo García y Antonio Turiel sobre esto mismo en twitter y Alfredo lejos de defender esta supuesta ilimitada disponibilidad del uranio de esa gráfica, salio por peteneras de malas maneras (fue un poco infantil, la verdad!)...
- Determinados procesos industriales que requieran de alto poder calorífico como por ejemplo el gas de Argelia (productos fitosanitarios, fundiciones, cemento, azulejeras, amoniaco, etc) no pueden ser sustituidas por energías renovables
Aún así, en el caso de que pudiera funcionar el torio (ojalá!) o cualquier otra alternativa viable, ésta no será inmediata. Como dato: una planta de central nuclear tarda 12 años en construirse de media.
Y los problemas de escasez de suministros de energías fósiles ya están aquí:
- El gas de Argelia no es capaz de satisfacer la demanda
- Rusia lleva tiempo avisando que su gas se acaba y es limitado cerrando el gas a Europa a las puertas del otoño.
- El petróleo convencional (el no fracking) ya están mostrando síntomas de desfallecimiento y el petroleo no convencional (el fracking) como por ejemplo el de Venezuela no vale por su viscosidad, problemas de extracción y manipulación (necesita calentamiento previo), esta contaminado y además requiere de petroleo convencional...
- De lo anterior, el transporte marítimo ha sufrido un incremento del precio del carburante x5
No sé, ojalá solo todo lo anterior se quede en susto... pero estaría bien XATAKA que desde vuestra posición de divulgación hicierais más hincapié de estas amenazas ciertas que están por llegar, en vez de enfocaros en promesas que sin ser todavía tangibles las cataloguéis de respuestas ciertas!.
Víctor Demóstenes
Empiezo a leer el artículo y me digo: ¿No será de Juan Carlos? Subro hacia arriba y ¡efectivamente! Enhorabuena por la calidad y por la valentía de meterte en el frega'o de lo políticamente incorrecto.
Ahora, lo que falta por comentar son las desventajas que tendría, en comparación con los reactores actuales. Desconozco el tema, pero supongo que no todo serán ventajas.
egago
Solo le veo un fallo, calidad china...
jdf.delafuente
El hecho es que a dia de hoy los reactores nuevos en construccion no dan para cubrir los que se cierran. La nuclear lleva decadas en regresion. En 1996 proporcionaba el 17,5 de la electricidad mundial. En 2020, el 10,1%. Hoy por hoy la inversion en renovables al año es unas 20 veces superior a la inversion en nuclear. Los reactores nucleares pequeños no llegaran antes de 10 o 15 años. Y luego habria que llenar el mundo de ellos. Luego serian una solucion a 30 años siendo optimistas. Casi llega antes la energia de fusion. La nuclear clasica sencillamente no es competitiva. Esta fuera de mercado. Con los 10000 millones que cuesta una central nuclear se pueden construir 20gw de fotovoltaica. Pero no en diez años. En uno. Si me das otros cinco años, te construyo no 20, sino 25, con placas de nueva generacion que rindan cinco puntos mas de media que las de 2021. Y asi sucesivamente. Tengamos en cuenta que la fotovoltaica tiene un ingente recorrido por delante. Las perovskitas, hoy sin explotar comercialmente, supondran otra bajada notable de precios, amen de rendimientos por encima del 33%. Va a volver a suceder. Dentro de diez años una placa va a rendir el doble que una de hoy, costando la mitad. No hay quien compita con eso. Se me objetara que muy bien, pero no hay luz las 24 horas del dia. No, pero hay baterias, las cuales se desarrollaran a buen seguro. Y hay embalses de bombeo. Y hay sales fundidas en las termicas fotovoltaicas. Y los primeros parques eolicos off shore flotantes estan dando factores de capacidad por encima del 65%.Y la geotermica funciona 365 dias al año 24 horas. Y hay otras igualmente previsibles por explotar, como energias del mar. En resumen hay posibilidades muy variadas. Dicho lo cual yo no cerraria las nucleares existentes. Estamos en emergencia climatica, y el gasto ya esta hecho. Las explotaria hasta el limite, acabando los proyectos en curso. Pero el futuro no pinta nuclear. Si hubieramos de invertir en futuro, entonces vayamos directamente a por la fusion.
imf017
A ver si el resto de países van tomando nota.
labandadelbate
Todo muy bonito, pero... ¿cuantos de estos hay en funcionamiento?, ¿Cuanto cuesta un reactor en funcionamiento, con costes reales, no fantasias?, ¿cuanto cuesta el MWh?, ¿cuanto cuesta la planta de almacenaje y tratamiento de estos residuos?.
De todo eso se le ha olvidado escribir al articulista, que aquí son muy pro-nucleares todos hasta que hay que hablar de dinero.
Cuando sean capaces de montar estas estupendas centrales a un coste de amortización menor a 5 años y con coste del MWh menor a los 45€/MWh que está ofertando el gobierno, que nos llamen, mientras películas que se montan los pronucleares.
mmick
Los chinos si tienen una tecnología, la han copiado o robado a alguien. Además es posible construir sin pruebas porque el gobierno controla todo y calla a los que intentan decir algo...
El mundo tiene que descubrir tecnologías que sean limpias y sostenibles. La atómica es una opción si se pueden convertir los residuos en algo inerte. El gas, petróleo, carbón y plásticos no reciclables/biodegrables deberían de dejar der ser usados en máximo 10 años.
mlax
La fisión es una pérdida de tiempo, dinero y un problema. El futuro es la fusión y las renovables.
eduardogoffard
Qué puede pasar si ello se logra y la energía generada por fisión se generaliza a escala similar a las de centrales termicas, hidráulicas y otras de la actualidad? Mi inquietud va por el lado termodinámico. El Sol y los planetas son un sistema energético de equilibrio con flujos estacionarios. Esto es que por cortos períodos de algunos miles de años la energía en todas sus formas que llega del Sol es casi igual a la energía que pierde la Tierra. Al poner en marcha en gran escala centrales de fusión estamos introduciendo un vector energético que no viene del Sol. Las energías de las centrales hidroeléctricas actuales, así como las de carbón, proviene del Sol. Si se impusieran las centrales de fisión a gran escala, podría abrirse una gran caja de Pandora respecto al calentamiento del planeta.
oscarsvq
Y aquí echándole cuenta a la Greta.