Una empresa suiza pretende reinventar la energía nuclear

La energía nuclear genera alrededor del 10% de la electricidad que se consume en el mundo. Keystone / Giroscience / Science Photo Library

Transmutex está desarrollando un nuevo tipo de reactor nuclear que utiliza torio en lugar de uranio. Estas centrales podrían producir electricidad de forma más segura y sin generar residuos altamente radiactivos. Un proyecto ambicioso que podría cambiar el panorama de la energía nuclear.

“Cuando un premio Nobel te pide que trabajes con él, es difícil decir que no”. Federico Carminati, científico nuclear y fundador de la empresa suiza Transmutex, recuerda con claridad la llamada telefónica que recibió de Carlo Rubbia, entonces director de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (conocida como CERN), con sede en Ginebra.

“Era 1990 y yo era un joven empleado del CERN. Rubbia me propuso que participara en el desarrollo de un nuevo tipo de reactor nuclear”, recuerda Carminati.

Había mucha euforia en torno al proyecto, pero al final, la idea de un reactor de torio combinado con un acelerador de partículas acabó guardada en un cajón. La industria nuclear tenía poco interés en la innovación y el problema del almacenamiento de los residuos radiactivos aún no era acuciante.

Después de treinta años, los tiempos han cambiado. La energía nuclear ha mostrado sus límites, sobre todo en materia de residuos y seguridad. Para Carminati estaba claro, era el momento de desempolvar el proyecto de Rubbia. En 2019 fundó la empresa emergente Transmutex junto con el empresario francés Franklin Servan-Schreiber. Su objetivo era “reinventar” por completo la energía nuclear.

Torio en lugar de uranio

En una central nuclear el calor se produce mediante la división de átomos, un proceso llamado fisión nuclear. En un reactor convencional, los neutrones colisionan con los átomos del combustible, normalmente uranio o plutonio. Cuando los átomos se dividen, liberan energía y más neutrones, lo que da lugar a una reacción en cadena. El calor generado se utiliza entonces para producir vapor y, finalmente, electricidad.

>> La siguiente animación ilustra lo que ocurre durante la fisión nuclear:

Una central nuclear produce electricidad de forma continua y en grandes cantidades sin emitir gases de efecto invernadero. No obstante, genera residuos radiactivos que la mayoría de los países, incluida Suiza, aún no saben dónde almacenar de forma permanente.

La solución de Transmutex es utilizar torio en lugar de uranio y combinarlo con un acelerador de partículas . El torio es un metal débilmente radiactivo que se encuentra en abundancia en las rocas de casi toda la corteza terrestre.  “Es mucho más tolerante que el uranio”, asegura Carminati. La mayor parte del uranio utilizado como combustible nuclear se extrae de minas de Kazajistán, Australia y Canadá.

El torio se fisiona dentro de un reactor que se mantiene en estado subcrítico y se alimenta de neutrones a través de un acelerador de partículas. Eso significa que, a diferencia de los reactores convencionales, la planta es incapaz de mantener una reacción en cadena. Una vez interrumpido el flujo de neutrones, el reactor se apaga inmediatamente. Esta característica singular podría evitar accidentes mortales como el que ocurrió en Chernóbil en 1986.

Menos residuos nucleares     

Según Carminati, un reactor de torio con acelerador de partículas tiene muchas ventajas. El tiempo de desintegración radiactiva de los subproductos del torio es mucho más corto que el del uranio: 300 años en lugar de 300 000. La cantidad de residuos peligrosos también se reduciría considerablemente. “Estamos hablando de unos pocos kilogramos en lugar de toneladas”, subraya Carminati.    

Federico Carminati es experto en la simulación informática de sistemas nucleares. Transmutex

El ciclo del torio también tendría la ventaja de evitar la proliferación nuclear. Los subproductos de la fisión del torio no pueden utilizarse para fabricar una bomba atómica, afirma.

Pero eso no es todo. Un reactor de torio también podría funcionar con los residuos nucleares de las centrales nucleares existentes. El flujo de partículas ultrarrápidas permite quemar los residuos y producir energía. Además, en lo que se conoce técnicamente como “transmutación” (de ahí el nombre de Transmutex), algunos de los residuos radiactivos de corta duración también podrían transformarse en elementos estables. “Eso podría resolver el problema de la acumulación y el almacenamiento de residuos altamente radiactivos”, añade Carminati.

Colaboración con Rusia y Estados Unidos

Transmutex quiere aprovechar las tecnologías desarrolladas en Suiza y en el extranjero. Junto con el Instituto Paul Scherrer (el principal centro de investigación suizo en ciencias naturales y de la ingeniería) quiere construir un acelerador de partículas más potente que los utilizados actualmente para el tratamiento del cáncer.

La empresa ya ha atraído a socios internacionales. La empresa rusa de energía nuclear, Rosatom, está estudiando la posibilidad de desarrollar el reactor. El Argonne National Laboratory, uno de los laboratorios de investigación nuclear más importantes de Estados Unidos, ya trabaja el combustible de torio.

“Tenemos todos los elementos esenciales para construir un nuevo tipo de reactor, y solo queda unirlos”, señala Carminati. El objetivo de Transmutex es tener listo un prototipo de muestra para principios de 2030.

“Renacimiento” nuclear

Parece haber llegado el momento de una nueva generación de centrales nucleares. La necesidad de reducir las emisiones de CO2 y el temor a que se produzcan cortes de electricidad prolongados hacen resurgir esta opción. En la actualidad, las cerca de 440 centrales nucleares que funcionan en todo el mundo generan alrededor del 10% de la electricidad que se consume en el planeta.

Varios países ya trabajan para que los reactores nucleares sean más compactos, sencillos, seguros y baratos. El presidente de EE UU, Joe Biden, ha destinado 2 500 millones de dólares a la investigación y demostración industrial de reactores avanzados, mientras que TerraPower, empresa fundada por Bill Gates, está lista para construir la primera de cientos de centrales nucleares de sodio en miniatura. En China, pronto entrarán en funcionamiento los primeros reactores nucleares alimentados con torio, pero con una tecnología diferente a la de Transmutex.

El “renacimiento” de la energía nuclear también se está produciendo en el continente europeo. La Comisión Europea quiere incluir el átomo, al igual que el gas natural, entre las fuentes “verdes” para promover la transición energética. Esta línea cuenta con el apoyo de Francia, pero con la oposición de Alemania, que tras Fukushima decidió cerrar sus centrales nucleares.

En 2017 Suiza también optó por un abandono gradual de la energía nuclear. Sin embargo, los representantes de los partidos de derechas defienden que se reconsidere esta política como parte de la estrategia energética a largo plazo para evitar problemas de abastecimiento. El 12 de febrero el Partido Radical-Liberal votará a su vez si da un giro de 180 grados y se opone a la actual ley que prohíbe toda nueva construcción de centrales nucleares en Suiza. Alegan que la ley no debería prohibir las tecnologías que permiten ampliar y sustituir este tipo de instalaciones en Suiza.

Por su parte, el Swiss Energy Club, una organización pronuclear, está estudiando la posibilidad de lanzar una iniciativa popular titulada Stop the blackout (‘Detener el apagón’) para forzar una votación a nivel nacional sobre la cuestión. El objetivo de la iniciativa es levantar la actual prohibición.

Una idea para un futuro lejano

“Sería fantástico disponer de una tecnología flexible, modular y a pequeña escala para producir energía limpia y segura en una década”, afirma Christian Schaffner, director del Centro de Ciencias de la Energía de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (EPFZ).  Destaca la necesidad de contar con electricidad limpia para alimentar los coches y calentar los edificios.         

No obstante, Schaffner señala que pueden pasar unos 20 años antes de que un nuevo tipo de central nuclear se conecte a la red. “No creo que tengamos tanto tiempo ante la emergencia climática”, afirma. Otra cuestión es el coste y la rentabilidad de una central de este tipo. “¿Será más barata que la energía solar, que actualmente es más barata que la energía nuclear tradicional?”, se pregunta Schaffner. Para él, tendría más sentido utilizar las centrales nucleares existentes durante el mayor tiempo posible, en lugar de construir otras nuevas.

Otros expertos, entre ellos antiguos responsables de los organismos reguladores de la energía nuclear y de las autoridades de seguridad de Estados Unidos, Reino Unido, Francia y Alemania, sostienen que la energía nuclear no debe considerarse una solución a la crisis climática. “La energía nuclear (incluida la de nueva generación) no es ni limpia, ni segura, ni inteligente, sino una tecnología muy compleja con el potencial de causar daños importantes”, señalan en una declaración conjunta.

Sin embargo, Carminati, de Transmutex, sigue siendo optimista. “Me han dicho que nuestro proyecto es ambicioso y complejo. Pero nadie nos ha dicho por qué no debería funcionar”.

Hasta ahora, Transmutex ha recaudado 8 millones de francos, de los cuales 5 millones proceden de inversores privados estadounidenses. La empresa estima que el coste del reactor piloto es de unos 1 500 millones de francos.

“Es un proyecto importante y si tenemos éxito… ganaremos una fortuna”, bromea Carminati. “Si no tiene éxito, al menos habré intentado hacer algo de lo que pueda estar orgulloso”.

Traducido del inglés por Carla Wolff