Investigadores de la Universidad Brigham Young (BYU), en Utah, EEUU, han diseñado un minireactor nuclear de sal que cabe en un camión y que promete acabar con los dos grandes problemas que lastran a esta tecnología: los accidentes y los residuos.
«La energía nuclear puede ser extremadamente segura y extremadamente asequible, si se hace de la manera correcta», asegura el ingeniero nuclear Matthew Memmott, profesor de la BYU y líder del equipo que ha creado el diseño. «Es una solución muy buena para la situación energética en la que nos encontramos porque no hay emisiones ni contaminación por su parte».
Cómo funciona
La diferencia del diseño del equipo Memmott con otros reactores tradicionales —como el de agua ligera, muy común en los EEUU— es que no requieren la participación del agua para enfriar las barras de combustible sólidas donde se guardan los productos sobrantes de la reacción. Si hay un corte en el flujo de agua, las barras pueden sobrecalentarse y toda la instalación corre el riesgo de sufrir una fusión en el núcleo del reactor, como ocurrió en los accidentes de Chernobyl y Fukushima.
La solución de los investigadores estadounidenses no necesita agua, ya que los elementos radiactivos se almacenan en sal fundida en lugar de en barras de combustible. La sal, dice el equipo, tiene una temperatura de fusión extremadamente alta (550 grados celsius) y al entrar en contacto con los residuos radioactivos hace que la temperatura de estos descienda rápidamente por debajo del punto de fusión. Cuando la sal se cristaliza absorbe el calor, evitando el peligro de una fusión del núcleo.
Al no haber riesgo de fusión, explican los investigadores, no son necesarias las medidas de seguridad que hacen que algunas plantas nucleares tradicionales alcancen los 2,6 kilómetros cuadrados de extensión. El reactor nuclear de sales fundidas del equipo de Memmott mide 1,2 metros por 2,1 metros —por los aproximadamente 9 por 20 metros que miden otros reactores pequeños, como el de NuScale— y todo lo necesario para hacerlo funcionar, dicen, está diseñado para caber un camión de 12 metros. Esto hace que el reactor de sal sea portátil y pueda moverse de sitio y llevar energía hasta los lugares más remotos. La capacidad energética de este diseño, explican, es suficiente como para alimentar de electricidad a 1.000 hogares.
El equipo asegura que la sal consigue también que los residuos se queden atrapados en su interior de forma segura, lo que evita tener que almacenarlos en otro lugar. Además, dicen, muchos de estos productos son valiosos y pueden extraerse de la sal y venderse, como el molibdeno-99 —un elemento extremadamente caro que se utiliza para las pruebas de diagnóstico por imagen, en los escáneres—, el oro o el platino.
Uno de los problemas que han afectado a este tipo de reactores desde su invención en la década de los 60 es la corrosión que sufren sus materiales por la sal. Sin embargo, el equipo de Memmott cree haber resuelto el problema eliminando el agua y el oxígeno de la sal, algo que, según ellos, reduce enormemente la corrosión.
«Al extraer los elementos valiosos, descubrimos que también podíamos eliminar el oxígeno y el hidrógeno», explica Memmott. «Mediante este proceso, podemos hacer que la sal vuelva a estar totalmente limpia y reutilizarla. Podemos reciclar la sal indefinidamente».
La carrera por los minireactores nucleares
La ventaja de los reactores compactos es, aparte de su mayor seguridad, su movilidad. Este tipo de ‘baterías nucleares’ se pueden transportar hasta zonas donde el acceso a la electricidad es caro y complicado. Además, algunos de estos sistemas son modulares por lo que se pueden ampliar si se requiere más energía.
Aquí hemos visto otros diseños de reactores compactos, como el de Radiant o el de Seaborg. El primero, desarrollado por antiguos ingenieros de SpaceX, es capaz de generar 1 MW. Mientras que los minireactores de sal de Seaborg, pensados para transportarse mediante barcos por el mar, pueden tener tres tamaños con potencias distintas que van de los 200 MWe a los 800 MWe.
También hemos visto aquí que el ejército de los EEUU está ya trabajando en un prototipo de minireactor para dotar de energía sus bases militares más remotas. Así como unos minireactores diseñados por Mitsubishi que tendrán, según la compañía, capacidad de generar hasta 500 kW y estarán listos en algún momento de la década que viene.
No sabemos cuál de estas compañías se acabará llevando el gato al agua y será la primera en fabricar comercialmente este tipo de reactores, pero sí que hay inversiones millonarias que quieren hacerlos realidad. Mitsubishi, es de las pocas que se ha mojado en cuanto a estimaciones de tiempo y dice que tendrá sus reactores listos durante la década que viene, aunque todavía está a expensas de la aprobación de la autoridad nuclear nipona.