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Resurrección de un diseño de reactor a prueba de fusión
Una nueva versión de un antiguo diseño de reactor podría hacer que la energía nuclear fuera más limpia y segura y, por lo tanto, más competitiva con los combustibles fósiles.
Una vista del interior de la versión de la década de 1970 del reactor de sal fundida de Oak Ridge.
Energía Terrestre , una startup en Ontario, Canadá, está comercializando el diseño del reactor, que se basa en el trabajo realizado en el Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee. Terrestrial planea comenzar a otorgar licencias para el diseño en Canadá a finales de este año.
Terrestrial está diseñando un reactor que utiliza sal fundida en lugar de agua como refrigerante.
Los investigadores de Oak Ridge han demostrado y probado varios reactores de sales fundidas durante las últimas décadas. Terrestrial ha modificado uno de estos diseños de manera que dice que hará que la tecnología sea lo suficientemente barata para implementar.
La construcción de reactores nucleares convencionales cuesta mucho más que las plantas de energía de combustibles fósiles, en gran parte debido a las normas de seguridad que estipulan costosas bombas redundantes, estructuras de contención y otras partes. El CEO de Terrestrial, Simon Irish, dice que el diseño de sales fundidas podría simplificar y reducir el costo de los sistemas de seguridad.
En los diseños de sales fundidas, si se corta la energía o se daña el reactor, el sistema se enfriará por sí solo sin permitir que la radiactividad se propague. Los reactores nucleares convencionales deben enfriarse activamente, con agua bombeada continuamente a través de ellos. Si las bombas se detienen, el combustible comienza a sobrecalentarse, lo que puede provocar la liberación de materiales radiactivos al medio ambiente.
Una representación del diseño del reactor de sales fundidas de Terrestrial Energy.
Un puñado de otras nuevas empresas, incluidas Energía transatómica , también están trabajando para comercializar reactores de sales fundidas. La tecnología también es un foco de los esfuerzos de I+D en China (ver Leslie Dewan: Innovators Under 35 and Safer Nuclear Power, at Half the Price).
Los diseños de Terrestrial son más convencionales que los que está desarrollando Transatomic. La compañía planea usar los mismos materiales empleados en los reactores probados en Oak Ridge, mientras que los diseños de Transatomic usan varios materiales nuevos.
En el reactor de Terrestrial, el uranio se mezcla con un refrigerante de sal fundida. Si el combustible se calienta demasiado, la mezcla se expande, lo que ralentiza la fisión y reduce el calor del combustible. Esto regula automáticamente la temperatura y evita el sobrecalentamiento. Además, el refrigerante solo hierve a una temperatura muy alta, por lo que, a diferencia del agua, no se evaporará aunque las bombas dejen de funcionar.
Además, si el reactor sufriera daños y la mezcla de combustible y refrigerante se derramara, las reacciones de fisión se ralentizarían y el combustible fundido se solidificaría, lo que limitaría la propagación de material radiactivo.
Irish dice que el diseño también reducirá los desechos nucleares en aproximadamente dos tercios porque el reactor opera a temperaturas dos veces más altas que un reactor convencional, lo que mejora su eficiencia y reduce la cantidad de combustible necesario. También dice que reciclar el combustible, que reduce aún más los desechos, es más simple que con los reactores convencionales.
Para que el diseño de Oak Ridge fuera más práctico, Terrestrial lo modificó para que pudiera fabricarse en una fábrica y enviarse por camión a una planta de energía.
Otra característica distintiva del diseño de Terrestrial es que las piezas clave son desechables. Un desafío con el diseño de sal fundida de Oak Ridge es que un material crítico, el grafito, no dura mucho, lo que significaría que los operadores de una planta tendrían que reemplazarlo regularmente. El nuevo diseño alberga los componentes principales del reactor, incluido el grafito, en una unidad sellada que se puede cambiar cada siete años, lo que en teoría facilita el funcionamiento de la planta.
Terrestrial ha producido un diseño preliminar y está trabajando con Oak Ridge para producir un diseño aún más detallado, que una empresa de ingeniería podría usar para producir planos. Terrestrial espera que el primer reactor comercial comience a funcionar a principios de la próxima década.