TORIO: EL FUTURO DE LA ENERGÍA

Central nuclear en Brasil.

El pasado año fue record en la emisión de gases de efecto invernadero y el 2011 va camino de superarlo. Tras el repentino apagón nuclear alemán y japonés, se ha incrementado la combustión del gas natural a nivel mundial (un 13%).

 Mineral de Monacita

La energía nuclear es una de las pocas soluciones a nuestro alcance para reducir la dependencia de los combustibles fósiles, aunque no está exenta de problemas. El elemento 90 de la tabla periódica, el torio, podría suponer una solución para muchos de esos problemas.

 El torio es un elemento radiactivo que se extrae de la monacita y es tres veces más abundante que el uranio. Las reservas reales de torio son poco conocidas ya que al no tener hasta ahora una gran demanda comercial, apenas se ha invertido en búsqueda y explotación. La última estimación realizada en septiembre de 2009 se muestra en el siguiente gráfico. Cómo ven, todos ellos son países relativamente estables y amistosos.




Reservas probadas de Torio por países, a 80 US$/ kg

   El oxido de torio tiene mayor conductividad térmica que el oxido de uranio y su temperatura de fusión es de 3.300 ºC frente a 2.800ºC, lo que lo hace ideal para el uso en un reactor nuclear. Un reactor de combustible MOX (mezcla de plutonio y torio o de uranio enriquecido y torio) tiene un rendimiento mucho mayor que un reactor convencional de uranio. En concreto un LFTR (Reactor de Fluoruro de Torio), puede llegar a producir un gigavatio de electricidad con solo una tonelada de torio, mientras que en un reactor de agua presurizada convencional (PWR) se requieren 250 toneladas de uranio para conseguir el mismo resultado. La relación energética general entre uranio y torio es de 1 a 40. ¡Del torio podemos obtener hasta 40 veces más energía que del uranio! Y a eso hay que añadir que, todo el torio que se obtienen en la minería es apto para su uso comercial, frente al 0.71 % del uranio, con lo que la relación final pasa a ser de 1 a 250. De ahí que previsiblemente, con el torio podamos mantener todas las necesidades energéticas mundiales durante siglos, frente a los 100 años del uranio. Hay que tener en cuenta que para conseguir la misma energía que obtenemos de una tonelada de torio necesitaríamos quemar ¡3.500.000 toneladas de carbón!



Torio metálico

 Entre los reactores en proyecto, los más interesantes son los LFTR, cuyo modo de funcionamiento es inherentemente seguro. Su combustible es líquido en el modo normal de operación, por lo que ante una situación de emergencia puede ser fácilmente redireccionado a un lugar más seguro, lejos del núcleo del reactor. Eso permite que pueda ser apagado sin la necesidad de energía extra (fue un problema en Fukushima) o la intervención humana. El combustible de fluoruro no reacciona con el aire o el agua y lo que es más importante, atrapa en sales estables el estroncio y el cesio. Gracias a esto los LFTR soportan altas temperatura a presión ambiente, en contraposición a los reactores de uranio refrigerados por agua a presión.

Pero su principal baza, sin lugar a dudas, es que el torio no es adecuado para fabricar armas nucleares. De las 70.000 cabezas nucleares que existen en el mundo ninguna lleva torio. De hecho su funcionamiento ayuda a disminuir la proliferación nuclear pues los reactores de torio no pueden arrancar por sí mismos, necesitan de la ayuda de plutonio o uranio enriquecido para ello, eliminándolos en el proceso. La reacción es:

Th + U-235 -> U-233 (que se quema en el reactor)

Th + Pu -239 -> U-233 (que se quema en el reactor)

Por ello los podemos considerar consumidores netos de plutonio, con lo que ayudan a reducir el stock de residuos nucleares de doble uso. Los reactores que funcionan con torio producen un 50% menos de residuos nucleares, si lo medimos por volumen o un 70% menos si es por peso. Además se pueden construir reactores de muy pequeño tamaño, algo imposible con el uranio (ver gráfico). Por todo ello se piensa en ellos como la opción ideal para extender el uso de la energía nuclear por todas las naciones.

Política global entorno al torio:

India lleva décadas promoviendo esa opción, aunque todavía no han construido reactores comerciales de gran capacidad. La India con grandes reservas de torio, necesita un método fiable y eficaz para abastecer la economía del segundo país más poblado de la Tierra. De ahí que necesiten al menos 270 GW de electricidad nuclear de aquí al 2050. El único reactor actualmente en funcionamiento es el Kakrapar-1.

China, Rusia, Francia y Estados Unidos están desarrollando la tecnología, mientras que el departamento de energía atómica Indio junto con el británico, han acordado realizar un programa conjunto para desarrollar cinco proyectos diferentes en torno al potencial energético del torio.

A pesar de todos estos parabienes, los reactores con torio aún no han sido probados a escala comercial. Tan solo existen prototipos a pequeña escala para testarlos. Un reactor LFTR experimental de 10 Mw funcionó durante la década de los sesenta en USA pero con (uranio + plutonio). China también ha anunciado este mismo año, su intención de crear un reactor de torio tipo MSR, pero se desconocen los plazos de ejecución. El motivo de que haya tecnologías maduras para la explotación comercial del uranio y apenas ninguna para el torio, se debe simplemente al origen militar de la investigación nuclear. Pero no existe ningún impedimento técnico que pueda dificultar su desarrollo en el futuro.