La transición hacia fuentes energéticas más limpias y sostenibles encuentra un nicho importante en las centrales nucleares. Sin embargo, la obsolescencia de algunas instalaciones y la complejidad de su reactivación impulsa a muchos gobiernos a cerrarlas y limitar esa opción. La empresa Kairos Power, en Nuevo México, está desarrollando un tipo de reactor nuclear que utiliza como refrigerante sal.
Las centrales nucleares pueden proporcionar una fuente constante de energía libre de carbono, un componente crucial para contrarrestar el cambio climático. Pero las recientes instalaciones nucleares importantes se han visto plagadas de retrasos y presupuestos disparados. Kairos y otras empresas que trabajan en diseños de reactores avanzados esperan revivir las esperanzas de la energía nuclear en un apremiante contexto de calentamiento global.
La nueva versión de la tecnología podría reducir costos y tiempos de construcción y apuntalar un renacer de los reactores. La tecnología y el enfoque de construcción de Kairos son «fundamentalmente diferentes» de los reactores comerciales actuales. Edward Blandford, cofundador y director de tecnología de Kairos, explica que la empresa desarrolla un nuevo tipo de reactor nuclear que se enfriará con sal fundida circulando por las tuberías.
El primer sistema de refrigeración de prueba a gran escala completó 1.000 horas de funcionamiento a principios de enero. El mes anterior la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos le otorgó un permiso de construcción para el primer reactor de prueba nuclear a Kairos Power. La empresa de ingeniería está centrada en la entrega de una solución de energía limpia, asequible y segura a través del diseño integrado.
Sal como refrigerante de reactor nuclear
Casi todas las plantas nucleares comerciales utilizan el mismo tipo de uranio enriquecido como combustible para generar electricidad a través de reacciones de fisión nuclear. Mientras la temperatura se controla con un sistema de refrigeración que utiliza agua. Un número cada vez mayor de empresas trabaja para modificar esta fórmula. Intentan bajar el costo y mejorar la seguridad.
Kairos planea utilizar un combustible alternativo llamado Triso, que se fabrica a partir de pequeños núcleos que contienen uranio y que se pueden incrustar en carcasas de grafito. Es un combustible robusto, resiste altas temperaturas, radiación y corrosión. Además, el sistema de refrigeración del nuevo reactor nuclear utiliza sal fundida en lugar de agua.
Blandford explicó que la sal podría ser de gran ayuda para hacer plantas nucleares más seguras. El sistema de refrigeración por agua debe mantenerse a alta presión para garantizar que no hierva, lo que dejaría al reactor sin refrigerante y en peligro de sobrecalentarse y fuera de control. «Es técnicamente posible hervir sal, pero solo puede ocurrir a temperaturas muy altas», añadió
Los reactores nucleares de sales fundidas se desarrollaron en la década de 1950, pero fueron archivados cuando la industria avanzó hacia diseños refrigerados por agua. «Con una creciente necesidad de energía baja en carbono, vuelve el interés en estas tecnologías”, dijo Jessica Lovering, cofundadora y directora de Good Energy Collective, una organización de investigación que aboga por el uso de la energía nuclear.
Las nuevas opciones tecnológicas de reactores podrían ayudar a evitar temores en torno a la seguridad de los reactores refrigerados por agua y también generar electricidad de manera más eficiente.
Propuesta a gran escala
La tecnología ha cambiado mucho en las últimas siete décadas y los reactores de sales fundidas nunca llegaron a operar comercialmente a gran escala. Quedan muchas pruebas antes de que la refrigeración con sal pueda ponerse a funcionar en un reactor nuclear. Ahí entra en juego la unidad de prueba de ingeniería de Kairos, reseña MIT Technology Review.
Utiliza un sistema en el cual circula Flibe, un refrigerante salino a base de fluoruro. El sistema utiliza calentadores eléctricos para simular el calor que se generaría por reacciones nucleares en el reactor. Las pruebas implican bombear una mezcla de Flibe a través de un circuito de enfriamiento mientras los ingenieros monitorean la temperatura en todo el sistema y la pureza de la sal a lo largo del camino.
La compañía también ha probado cómo sería reabastecer de combustible el reactor y cómo se puede monitorear y ajustar la energía que sale del sistema.
Construir un sistema de refrigeración completo que nunca se utilizará en un reactor nuclear es una inversión considerable de tiempo, dinero y recursos. Pero el enfoque de dar pequeños pasos podría ayudar a Kairos a tener éxito en la introducción de una nueva tecnología nuclear. Una tarea históricamente difícil, señala Patrick White, director de investigación de Nuclear Innovation Alliance, un grupo de expertos sin fines de lucro.
«Uno de los dos desafíos de la energía nuclear es en primer paso, diseñar el reactor en papel y el siguiente, construirlo todo», agrega White. Kairos está probando un camino diferente, empleando más componentes a lo largo del camino para acelerar el desarrollo y evitar quedarse estancado en la última etapa de la construcción.
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