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Explore Cómo El Reactor De 4ª Generación De China Está Revolucionando La Energía Nuclear Con Eficiencia Y Seguridad
El futuro de la energía nuclear a medio plazo está íntimamente ligado a las plantas nucleares de cuarta generación. En su diseño, los ingenieros de las empresas involucradas en el desarrollo de estas plantas de fisión nuclear empezaron desde cero para no verse perjudicados, desde el punto de vista conceptual, por las deficiencias introducidas por las generaciones anteriores. Sí, las plantas nucleares de cuarta generación son muy diferentes de las plantas que están actualmente en operación y con las que estamos familiarizados.
El primer requisito que deben cumplir es alcanzar la máxima sostenibilidad posible, de modo que el combustible sea aprovechado al máximo para producir energía, minimizando la cantidad de residuos radiactivos resultantes y garantizando que su gestión sea lo más eficiente posible. El segundo requisito se refiere a la inversión económica necesaria para iniciar y mantener la planta nuclear, que debe ser lo más baja posible para que pueda ser comparable a los costos exigidos por otras fuentes de energía, reduciendo así el riesgo financiero.
Y el tercer y último requisito estipula que la seguridad y la confiabilidad deben ser suficientemente altas para minimizar la probabilidad de daños al núcleo del reactor. Además, en caso de accidente, no debería ser necesario tomar medidas de emergencia más allá de las instalaciones de la planta nuclear. Las exigencias introducidas por las plantas nucleares de cuarta generación son ambiciosas porque buscan erradicar de una sola vez muchas de las deficiencias que afectan los diseños anteriores.
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China Está A Frente Y Tiene Metas Muy Altas
En los últimos años, las empresas involucradas en la implementación de reactores de fisión de cuarta generación han desarrollado seis diseños diferentes. Uno de los más prometedores es el reactor de alta temperatura (VHTR), que es refrigerado por helio y puede ser adaptado para producir hidrógeno. También es muy interesante el diseño del reactor rápido refrigerado por gas (GFR), que puede usar como combustible una buena parte de los residuos que tenemos actualmente. Y el reactor rápido refrigerado por sodio (SFR), que también puede usar como combustible los residuos radiactivos actuales.
Otro diseño atractivo es el reactor supercrítico refrigerado por agua (SCWR), que opera por encima del punto crítico termodinámico del agua. O el reactor rápido refrigerado por aleación de plomo (LFR), que utiliza un ciclo de combustible cerrado para realizar una transformación eficiente del uranio fértil. Y, finalmente, también es interesante el diseño del reactor de sales fundidas (MSR), que usa como combustible las mencionadas sales fundidas y el resultado de la reciclaje de los actínidos, que son un grupo de elementos pesados de la tabla periódica que incluye, entre otros, uranio, plutonio y torio.
Un Futuro Prometedor Para Shidao Bay-1 Y La Energía Nuclear
Ya hemos explorado todo lo que necesitamos saber antes de acercarnos a la verdadera protagonista de este artículo: la planta nuclear Shidao Bay-1, ubicada en la provincia de Shandong, en el extremo noreste de China. Esta planta pertenece al grupo empresarial China Huaneng y será recordada en el futuro por haberse consolidado como la primera planta nuclear en operar un reactor de cuarta generación con propósito comercial. Sin duda, este hito dará inicio a la operación de otros reactores de cuarta generación tanto en China como en otros países que también apuestan por esta tecnología, como EE. UU., Francia o Rusia.
Curiosamente, el reactor de fisión usado en Shidao Bay-1 es diferente de los seis diseños que exploramos arriba. Estas son las propuestas que tienen mayor madurez, pero el reactor de esta planta es un diseño modular pequeño de origen estrictamente chino conocido como HTR-PM (Reactor Modular de Lecho de Bolas de Alta Temperatura), que se caracteriza por usar helio como refrigerante y grafito como moderador.
Los elementos de combustible nuclear que utiliza son, curiosamente, esféricos y están recubiertos de grafito. En los próximos años, China Huaneng instalará 19 reactores HTR-PM más en la planta nuclear Shidao Bay-1, de modo que cada unidad reunirá dos reactores que operarán una turbina de vapor de 210 MW. Este es, sin duda, el futuro de la energía nuclear para las próximas décadas. Al menos hasta que la fusión nuclear comercial esté lista (según EUROfusion, llegará en la década de 60). Y China está avanzando con fuerza. Actualmente, el país liderado por Xi Jinping tiene 55 reactores nucleares en operación, y según la World Nuclear Association, está construyendo 26 más. Eso es algo a considerar.
Fuente: Foro Nuclear
Imagen de portada: Petr Pavlicek/IAEA
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