EEUU arranca la construcción de su nuevo reactor nuclear de sal fundida

La semana pasada vimos cómo China anunciaba el inicio de las obras en el desierto de Gobi de la primera planta nuclear de sal fundida de la historia. Sin embargo, la empresa estadounidense, Kairos Power asegura haber arrancado la construcción de Hermes, otro reactor nuclear de nueva generación, que también está previsto para la próxima década y que amenaza con arrebatarle a China este hito histórico.

Una de las claves de esta nueva generación de reactores nucleares de fisión está en usar refrigerantes alternativos que no estén basados en el agua a presión y que, por tanto, sean mucho más seguros que los diseños tradicionales.

Hermes es el primer y único reactor de cuarta generación aprobado por la Comisión Reguladora Nuclear de EEUU. Y, según Kairos Power, sería también el primer reactor de agua no ligera que obtiene luz verde para su construcción en EEUU en más de 50 años.

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La planta tiene un reactor de baja potencia con un diseño de lecho de bolas de combustible tri-isotrópico (TRISO), compuesto por uranio, carbono y oxígeno, recubiertos por tres capas de materiales a base de carbono y cerámica que impiden las emisiones radioactivas. Además, su sistema de refrigeración es a base de sales de fluoruro fundidas, lo que aumenta aún más su seguridad y resistencia en caso de accidentes.

El proyecto cuenta con el respaldo del gobierno estadounidense y su finalización está prevista para 2027. Este prototipo hará de banco de pruebas para un reactor comercial que podría estar listo durante la siguiente década.

Cómo funcionan los reactores de sal

El primer reactor de sal fundida experimental se puso en marcha en EEUU durante la década de los 60. En este sistema la sal funciona como refrigerante y puede aplicarse al propio combustible o mezclarse con él. Al trabajar a temperaturas más bajas, el reactor pueda operar con una presión cercana a la atmosférica en lugar de estar a presiones más altas, como es el caso de las centrales de uranio.

La ventaja de estos sistemas es que permiten construir reactores más pequeños y muchísimo más seguros que los diseños tradicionales, lo que los hace más baratos de construir y evita muchos de los problemas asociados a este tipo de fuente de energía.

Las sales fundidas de fluoruro tienen una excelente estabilidad química y una enorme capacidad para transferir calor a alta temperatura y retener la emisión de radiación que pueda desprenderse del combustible durante la fisión. En caso de rotura, la sal fundida cae en un contenedor subterráneo que evita que los residuos se dispersen y la radiación se expanda.

Además, los reactores de Kairos utilizan combustible totalmente cerámico que mantiene la integridad estructural incluso a temperaturas extremadamente altas. Este combustible no sufrirá daños hasta temperaturas muy superiores a las de fusión de los combustibles metálicos convencionales de los reactores. La empresa asegura que sus plantas tienen medidas de seguridad pasiva, lo que significa que no necesitan electricidad para eliminar el calor del núcleo después de apagarse.

Kairos dice que su reactor será capaz de producir 140 MWe de potencia y tiene un rendimiento neto del 45%, es decir, que genera más energía que la que el sistema necesita para funcionar.

La carrera entre EEUU y China

El reactor chino de sal fundida es muy similar al que propone Kairos. En lugar de TRISO utiliza torio como combustible. Este compuesto se une a la sal y fluye a través del reactor, participando en una reacción nuclear en cadena que emite calor y lo transfiera a un generador de vapor en el exterior antes de volver al reactor para otro ciclo.

El uso del torio tiene sentido para las aspiraciones chinas porque es un material abundante en el país, no como el uranio, del que apenas tiene reservas. De hecho, las estimaciones de sus científicos apuntan a que China tiene reservas de torio suficientes para satisfacer sus necesidades energéticas durante 20.000 años.

El reactor Chino se utilizará para dar servicio a los científicos, sin embargo, a su lado se construirá también un parque eólico, una central solar, una central de almacenamiento de energía a base de sales fundidas, una central térmica y una base de producción química. Todas estas fuentes de energía se integrarán en una única red eléctrica inteligente para suministrar electricidad de bajo coste, baja emisión de carbono y estable que estará destinada a la producción industrial.

Al reactor de sal de Gobi y el de Kairos hay que unir a la fiesta al que está desarrollando la empresa Terrapower. Esta compañía, en la que participan Bill Gates y el Departamento de Energía de EEUU, ha comenzado las obras de su planta nuclear en la ciudad de Kemmerer, en el estado de Wyoming, y se estima que podría estar lista, también, en 2030.