Las nuevas pruebas realizadas en la planta de Shidaowan demuestran que, incluso en una crisis, la planta nuclear puede enfriarse por sí sola de forma pasiva. Se trata de la primera demostración de una planta nuclear comercial de este tipo y demuestra que las plantas a prueba de fusión se están convirtiendo en una realidad.
Combustible TRISO
Ya hemos escrito sobre las células nucleares TRISO y sobre cómo pueden marcar el comienzo de una nueva era en la energía nuclear, pero China ha dado el paso y lo ha hecho. Las células de combustible nuclear TRISO (TRI-ISOtrópico estructural) son un tipo de combustible nuclear avanzado diseñado para mejorar la seguridad y la eficiencia de los reactores nucleares. Cada partícula TRISO es una pastilla de combustible diminuta y esférica revestida de varias capas de materiales protectores que actúan como barrera. Esta barrera contiene los productos de fisión radiactivos, impidiendo que escapen incluso en condiciones extremas. El combustible TRISO es muy resistente a las altas temperaturas y a la radiación, lo que lo hace especialmente adecuado para los reactores de próxima generación.
Las unidades gemelas de 100 MW de Shidaowan encierran las cápsulas de uranio en carcasas de grafito del tamaño de bolas de billar. En este diseño, la reacción de fisión nuclear se produce más lentamente que en los reactores convencionales, pero el combustible puede soportar temperaturas más altas durante más tiempo. Además, el calor de la fisión se dispersa, lo que crea un proceso de enfriamiento pasivo. Hay otro mecanismo de seguridad: mientras que la mayoría de los reactores utilizan grandes volúmenes de agua para enfriarse, este sistema utiliza una pequeña cantidad de helio, que también puede soportar temperaturas más altas.
Si el reactor nuclear sufre una crisis, no puede sobrecalentarse y fundirse gracias al sistema de enfriamiento pasivo; al menos, esa era la teoría. Los investigadores de la Universidad de Tsinghua en China han puesto ahora la teoría a prueba, realizando dos pruebas de seguridad apagando la fuente de alimentación activa para ver si el calor de desintegración se podía eliminar de forma pasiva. Los reactores pasaron con gran éxito las pruebas, enfriándose tal como se esperaba.
“Los resultados de las pruebas manifiestan la existencia de seguridad inherente a escala comercial por primera vez”, escriben los investigadores en un artículo publicado en la revista Joule.
No más Fukushima
La mayor objeción al despliegue de más energía nuclear es que los reactores nucleares pueden provocar fusiones devastadoras. Aunque la energía nuclear es mucho más segura de lo que la mayoría de la gente piensa (y definitivamente más segura que la energía de combustibles fósiles), la gente todavía le teme. El problema es que, aunque aisladas y raras, las fusiones nucleares son eventos aterradores. Chernóbil y Fukushima todavía son suficientes para hacer que las comunidades y los responsables de las políticas eviten la energía nuclear, incluso durante la crisis climática. Es por eso que el nuevo tipo de reactor puede marcar una gran diferencia.
Durante las pruebas, los reactores alcanzaron una temperatura máxima de solo 870°C después de 3,5 horas sin energía. Eso es bastante caliente, pero no lo suficiente como para derretir el acero inoxidable y los materiales que lo contienen. Durante la fusión de Fukushima, los reactores alcanzaron los 2800°C. Este sistema debería ser a prueba de fusiones.
El reactor de Shidaowan produce 200 MW de energía. Esto es significativamente menos que un reactor nuclear “convencional”, que normalmente produce alrededor de 1000 MW. Pero esto demuestra que la tecnología funciona y se puede ampliar. Como estimación, un reactor de 200 MW puede abastecer de energía a entre 150.000 y 200.000 hogares.
Seguridad y sostenibilidad
Esta planta forma parte de un esfuerzo global para diseñar una energía nuclear mejor y más segura. También se han utilizado reactores prototipo en China y Alemania (aunque no eran plantas a gran escala como Shidaowan). La Universidad de Illinois en Urbana Champaign y la Ultra Safe Nuclear Corporation, con sede en Italia, también están colaborando en un microrreactor alimentado por TRISO para abastecer de energía al campus universitario. Estados Unidos también está trabajando en un reactor refrigerado por gas de 80 MW que podría ampliarse a cuatro parques, alcanzando los 320 MW.
El futuro de TRISO es prometedor, y no es el único contendiente para el futuro de la energía nuclear. También se están explorando otras tecnologías, como los reactores de sales fundidas y los reactores reproductores rápidos. El futuro de la energía nuclear probablemente estará determinado por una combinación de estas innovaciones, impulsadas por la necesidad de fuentes de energía más seguras, más eficientes y más sostenibles.
En última instancia, una energía nuclear más segura sólo puede ser una buena noticia. El mundo se está centrando en la energía solar y eólica como fuentes de energía alternativas, pero la nuclear sigue siendo una fuente constante en la combinación, una que tal vez deberíamos estudiar más de cerca.
El estudio fue publicado en la revista Joule.
Fuente: ZME Science.
