Según los medios de comunicación, China va a revolucionar la energía nuclear poniendo en servicio el primer reactor de torio. En un HILO pondré el TMSR-LF1 en contexto y explicaré qué es un reactor de sales fundidas de torio.
China es muy consciente de su creciente necesidad de energía y de su alta dependencia del carbón. El 66% de su energía primaria proviene del carbón, con más de 620 centrales térmicas. Por ello está realizando una apuesta por las energías renovables y la energía nuclear.
China se convertirá muy pronto en el líder mundial de reactores de agua ligera, con 51 reactores operables, 17 en construcción, 38 planeados y 168 propuestos. También hace años que está desarrollando reactores de torio para sus zonas más áridas del noroeste (en amarillo).
Los reactores de sales fundidas (MSR) son uno de los 6 diseños de reactores de IV Generación en los que se está trabajando en todo el mundo. El primer reactor de IV Generación en servicio es el BN-800 ruso, un SFR refrigerado por sodio líquido.
Ventajas de los MSR:
1️⃣ Utilización del torio, más abundante que el uranio.
2️⃣ Recarga en funcionamiento.
Mayor seguridad intrínseca. Se puede construir bajo tierra.
3️⃣ No necesita agua. Se puede instalar en zonas áridas.
4️⃣ Sin riesgo de proliferación: no es material fisible.
El torio es de 3 a 4 veces más abundante que el uranio en la Tierra, existe en una sola forma isotópica, Th-232, que se desintegra muy lentamente y por eso es muy poco radiactivo. Su periodo de semidesintegración es de 14.000 millones de años, tres veces la edad de la Tierra.
El uranio-235 (y el uranio-233), al recibir un neutrón, se excita y se fragmenta en dos o tres productos de fisión (elementos químicos más ligeros) y emite varios neutrones, que causan nuevas fisiones (reacción en cadena) o son capturados por el uranio-238 o el torio-232.
El torio-232 no es fisible (no se fragmenta al recibir un neutrón), sino que se convierte en torio-233, que decae emitiendo un electrón y se convierte en protoactinio-233, que a su vez decae emitiendo otro electrón en uranio-233, que sí es fisible.
Los reactores de sales fundidas (MSR, molten salt reactors) utilizan como refrigerante sales de fluoruro de litio-berilo (FliBe) fundidas a muy baja presión. El concepto de un MSR es tener el combustible disuelto como sal, evitando el riesgo de una fusión del núcleo.
El torio, el uranio y el plutonio forman sales de fluoruro que se disuelven fácilmente en el refrigerante. La vida útil del combustible está entre los 4 y 7 años, con un elevado alto de quemado (forma habitual de llamar a la fisión), prácticamente el 100%.
Una ventaja de los MSR es que se puede ir extrayendo en funcionamiento los productos de fisión mediante métodos electrotérmicos, ayudando a tener mucho menos calor residual cuando se para el reactor (causante de las fusiones de los 3 núcleos de Fukushima, por ejemplo).
Los actínidos (elementos pesados entre los que se encuentra el uranio y el plutonio) se reciclan completamente y permanecen en el reactor hasta que fisionan o se convierten en otros actínidos fisionables, que también terminan fisionando.
Los residuos del TMSR son solo productos de fisión, altamente radiactivos, pero con periodos de semidesintegración mucho más cortos (decenas de años, en lugar de miles) y tienen menos combustible porque fisionan cerca del 100%, en lugar del 5% de los reactores actuales.
La seguridad es muy alta debido al enfriamiento pasivo del reactor, sin necesidad de alimentación eléctrica. Además, en caso de alcanzar temperaturas excesivas en el reactor, las sales se drenan por gravedad automáticamente hasta depósitos diseñados para evitar fisiones.
Los MSR tienen una gran capacidad de seguimiento de carga, para actuar como respaldo de las renovables variables (eólica y solar). La presión de funcionamiento es muy próxima a la atmosférica, eliminando el riesgo de liberación de materiales radiactivos volátiles.
China lleva trabajando en los reactores de sales fundidas desde 1970. Actualmente dispone de dos líneas de investigación y desarrollo: reactores de combustible nuclear sólido (TMSR-SF) y reactores de combustible nuclear líquido (TMSR-LF).
El proyecto TMSR-SF (combustible nuclear sólido) está optimizado para altas temperaturas y aplicaciones híbridas, como producción de electricidad, de hidrógeno, desalinización y calor industrial. Sigue su propio camino, aunque no es el objetivo de este hilo.
El proyecto TMSR-LF (combustible líquido) está optimizado para la utilización del torio. El reactor experimental TMSR-LF1 de sales fundidas, de 2 MWt (térmicos) de potencia, que ya está construido y preparado para comenzar a realizar pruebas.
En 2025 está previsto un reactor de 10 MWt (TMSR-LF2) y una central nuclear de demostración de 100 MWt (TMSR-LF3) con reprocesamiento pirometalúrgico completo (separación de minerales mediante altas temperaturas) para 2035, seguida de otra planta de demostración de 1 GW.
La planificación del programa TMSR incluye tres etapas: iniciación, demostración y promoción. Con el reactor TMSR-LF1 construido, se da por finalizada la etapa de iniciación y ahora comenzará la etapa de demostración.
El TMSR-LF1 de 2 MWt está en Wu Wei, Gansu, y tiene un presupuesto de 3300 M$. Utiliza combustible con un enriquecimiento menor del 20% de U-235 y unos 50 kg de torio. El refrigerante es FliBe con un 99,95% de Li-7 y combustible en forma de UF4 (tetrafluoruro de uranio).
Es importante señalar que el proyecto TMSR no el único del mundo: @TerrestrialMSR (CANADA), @Transatomic Power (EEUU), Fuji MSR (Japón, Rusia, EEUU), Thorcon (EEUU), @SeaborgTech (Dinamarca), Southern (EEUU), Elysium (EEUU y Canadá).
ANEXO
El TMSR-LF1 no es el primer reactor en utilizar torio, pero sí el primer reactor de sales fundidas (MSR) en hacerlo. Más información sobre el torio.
Llamado a ser un vector energético esencial para descarbonizar diversos sectores, el 95% del hidrógeno se obtiene actualmente mediante combustibles fósiles. ¿Qué ventajas tendría producirlo en las centrales nucleares españolas? Lo explico en un HILO.
Este hilo es un breve resumen del trabajo fin de máster titulado «Análisis de las alternativas de generación de hidrógeno con un reactor nuclear de agua ligera», realizado por Alejandro Pintado Bergas, auxiliar de operación/turbina en la central nuclear Almaraz (Cáceres, España).
Una de las principales ventajas de las centrales nucleares es su enorme capacidad para producir vapor y energía eléctrica durante grandes periodos de tiempo y con una gran independencia de la meteorología. España dispone actualmente de 7 reactores nucleares en operación.
El símbolo de la radiación ionizante, el famoso trébol de tres hojas, se utiliza desde 1946 para advertir de la presencia de material radiactivo. Te explico su historia y curiosidades en un HILO.
Encontrarás el símbolo ☢️ en cualquier lugar donde exista radiación ionizante mayor de la que percibimos de forma natural, como objetos, equipos, lugares y vehículos. Su objetivo es muy claro: advertir del riesgo de exposición a la radiación ionizante.
El símbolo ☢️ es muy útil para las personas que trabajan con dispositivos médicos, como los escáneres de tomografía computarizada utilizados para el diagnóstico de cáncer y otras enfermedades, o en la braquiterapia utilizada para el tratamiento del cáncer.
Tono impropio y contenido falaz en un artículo de @Newtral, un medio que se autoproclama verificador de noticias.
HILO donde verificaré las afirmaciones del artículo con sus propios códigos: 🟢 Verdadero, 🟠 Engañoso, 🟡 Verdad a medias y 🔴 Falso. newtral.es/centrales-futu…
🟠 «Aunque la sombra de la energía nuclear en España es mucho más alargada.»
✅ El artículo es tendencioso desde el principio, haciendo poner en cuarentena el resto de afirmaciones, que comprobaremos que son coherentes con el tono.
🟠 «A punto de cumplir los cuarenta años de vida útil las centrales, las autoridades consideran que “no tiene sentido económico” realizar las inversiones que serían necesarias para alargar su vida de manera segura.»
✅ Además de enlazar unas declaraciones de Teresa Ribera, un medio verificador como @Newtral debería consultar otras fuentes implicadas, como el @ForoNuclear, representante de la industria nuclear, que comunicó recientemente que «el sector nuclear español se hace cargo de la totalidad de los costes operativos y en especial del coste de la gestión de los residuos radiactivos que se producen en las centrales nucleares». Es más, la operación a largo plazo de las centrales nucleares ya está preparada y sufragada por sus propietarios y no requiere inversiones extraordinarias, que en todo caso correrían a cargo de sus propietarios, que son empresas privadas.
Marruecos 🇲🇦 dispone del 70% de los recursos de rocas de fosfatos del mundo, usados para fabricar fertilizantes. También contienen como subproducto unas 6,9 millones de toneladas de uranio, el cuádruple de los recursos de uranio de Australia, los mayores del mundo. Breve HILO.
A pesar del renovado interés internacional en el uranio como subproducto del fosfato, la tecnología para recuperar el uranio de las rocas de fosfatos no es nueva y está bien establecida desde hace décadas.
Durante la década de 1980, la recuperación de uranio de los fosfatos representó el 20% de la producción de uranio de EEUU, pero se interrumpió con la caída de los precios del uranio durante la década de 1990.
LA ENERGÍA NUCLEAR EN LOS PROGRAMAS ELECTORALES DEL 23J
¿Qué dice el programa electoral de cada uno de los principales partidos que concurre a las Elecciones Generales del 23 de junio de 2023 acerca de la energía nuclear en España? Breve resumen en un HILO.
🔴 El programa electoral del @PSOE de noviembre de 2019 proponía crear un calendario con fechas máximas de cierre gradual de las centrales nucleares. En el programa de 2023 el @PSOE no hace referencia a dicho cierre y se remite al Plan General de Residuos Radiactivos.
🔴 La revisión del 7º Plan General de Residuos Radiactivos propuesto por el @mitecogob del Gobierno del @PSOE, todavía en borrador, contempla el cierre ordenado de las centrales nucleares entre 2027 y 2035 en base al Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC).
El Sincrotrón ALBA @ALBAsynchrotron ha ganado el simpático mundial de tazas de sincrotrones. En agradecimiento a mi apoyo en las votaciones me han regalado su preciosa taza. ¿Quieres saber qué es, cómo es y para qué sirve esta fascinante instalación?
Sincronízate con este HILO.
ALBA es una infraestructura científica de tercera generación situada en Cerdanyola del Vallès (Barcelona) y está considerada la más importante de la zona del Mediterráneo. Aunque su aspecto exterior es de ciencia ficción, se trata ciencia real y en España.
El @ALBAsynchrotron es un complejo de aceleradores de electrones para producir luz de sincrotrón, que permite visualizar la estructura atómica y molecular de los materiales y estudiar sus propiedades.