El reactor de sales fundidas de torio de China ha logrado la primera transmutación mundial de combustible de torio en combustible de uranio para fisión nuclear, convirtiéndose así en el primer reactor operativo del mundo en conseguir esta hazaña.
Datos clave de parámetros físicos del protactinio-233 confirman el establecimiento exitoso de una cadena de conversión nuclear de torio-232 a uranio-233 dentro del reactor. Este hito ofrece una verificación preliminar de la viabilidad técnica del ciclo del combustible de torio, consolidando el liderazgo de China en la investigación de reactores de sales fundidas.
Este logro se debe a un reactor de sales fundidas de torio de 2 megavatios (MWt) alimentado con combustible líquido, liderado por el Instituto de Física Aplicada de Shanghái de la Academia China de Ciencias, ubicado en el parque industrial de Hongshagang, en el condado de Minqin, ciudad de Wuwei, provincia de Gansu.
«La energía nuclear, caracterizada por su alta densidad energética, emisiones de carbono casi nulas e independencia de las variaciones estacionales, es una fuente de energía limpia, baja en carbono, segura y eficiente. Desempeña un papel crucial en la garantía de la seguridad energética y en el avance de los objetivos de comercialización a gran escala», afirmó Cai Xiangzhou, subdirector del Instituto de Física Aplicada de Shanghái.
Cai destacó que China ha experimentado un crecimiento constante en la capacidad de energía nuclear instalada. Sin embargo, el país enfrenta desafíos de sostenibilidad debido a su fuerte dependencia del uranio importado, el combustible nuclear más utilizado. Esto subraya la importancia crítica de un suministro estable de combustible nuclear para el desarrollo sostenible.
Dai Zhimin, director del Instituto de Física Aplicada de Shanghái, enfatizó las ventajas del combustible de torio sobre el uranio: «Las abundantes reservas de torio de China y su coeficiente de temperatura de reactividad negativo mitigan eficazmente los riesgos de liberación radiactiva. Además, los reactores de torio generan combustible gastado con un volumen reducido y vidas medias radiactivas más cortas, lo que simplifica significativamente los procesos de eliminación de residuos».
«Como reactor nuclear de cuarta generación, los reactores de sales fundidas utilizan sales fundidas a alta temperatura como refrigerante. Dotados de características de seguridad inherentes, refrigeración sin agua, funcionamiento a baja presión y alta temperatura de salida, son reconocidos internacionalmente como el tipo de reactor más adecuado para la utilización de recursos de torio», dijo Dai.
Añadió que esta tecnología permite una profunda integración con múltiples industrias, como la energía solar, la eólica, el almacenamiento de energía en sales fundidas a alta temperatura, la producción de hidrógeno a alta temperatura y la ingeniería química del carbón, el petróleo y el gas. Esta integración proporciona un sólido respaldo para el desarrollo de un sistema energético híbrido, multienergético, complementario y de bajas emisiones de carbono.
Para cumplir con los objetivos estratégicos nacionales de seguridad energética y desarrollo sostenible, la Academia China de Ciencias lanzó en 2011 un programa para fortalecer las capacidades tecnológicas clave y desarrollar un sistema de reactor de sales fundidas basado en torio.
La construcción comenzó en 2020 y la instalación de los equipos concluyó en 2022. En junio del año pasado, el reactor alcanzó su plena potencia a 650°C y, en septiembre, recibió la primera licencia experimental del mundo para cargar combustible de torio en un reactor de sales fundidas. La primera carga de torio se completó con éxito en octubre del año pasado, estableciendo la única plataforma de investigación del mundo dedicada a los reactores de sales fundidas y al estudio del ciclo del combustible de torio-uranio.
«El programa reunió a casi 100 instituciones de investigación, universidades y empresas industriales nacionales. El equipo colaborativo superó desafíos clave en el diseño del reactor, el desarrollo de materiales y equipos críticos, la instalación y puesta en marcha, y la seguridad del reactor», declaró Cai.
Cai enfatizó que el equipo había sido pionero en tecnologías para controlar el contenido de oxígeno en el fluoruro de torio y había establecido un proceso de preparación para sales combustibles de torio de grado nuclear.
«Más del 90% de los componentes del reactor son de producción nacional, con una localización del 100% de las piezas clave y una cadena de suministro totalmente independiente. Este logro marca el inicio del establecimiento de un ecosistema industrial para las tecnologías de reactores de sales fundidas de torio en China», añadió.
Dai afirmó: «El Instituto de Física Aplicada de Shanghái colaborará con empresas energéticas líderes, incluida la Corporación Estatal de Inversiones Energéticas, para construir un ecosistema industrial y de cadena de suministro integral para los reactores de sales fundidas de torio».
«Nuestro objetivo es completar la construcción y demostración de un prototipo de 100 MWt para 2035 y lograr su aplicación a escala comercial. Esto acelerará la innovación tecnológica y la transformación de la ingeniería, proporcionando en última instancia a China una solución de generación de energía basada en torio segura, fiable y controlada a nivel nacional», agregó Dai.
