China ha logrado un hito significativo en el campo de la energía nuclear con su innovador reactor nuclear de lecho de bolas, que se destaca por su capacidad de mantener el núcleo seguro de manera autónoma y prevenir su fusión en caso de emergencias.
Este reactor, el primero de su tipo en el mundo en operar comercialmente, ha superado una prueba crucial de seguridad que pone de manifiesto su robustez y confiabilidad.
Un reactor comercial innovador
Ubicado en la bahía de Shidao, en la provincia de Shandong, al este de China, el reactor de lecho de bolas comenzó sus operaciones en diciembre de 2021. Este sistema consta de dos reactores de lecho de bolas conectados a una turbina de vapor de 210 MWe. A diferencia de los antiguos reactores de agua presurizada (PWR), este reactor no requiere una fuente de energía externa para evitar la fusión del núcleo en caso de accidente o corte de energía.
Durante una prueba de seguridad realizada por investigadores de la Universidad de Tsinghua, se simuló un escenario de accidente apagando completamente la energía de la planta. Los sistemas pasivos de seguridad demostraron ser efectivos al mantener el núcleo bajo control sin necesidad de intervención externa.
Seguridad de cuarta generación
El diseño del reactor de lecho de bolas chino se basa en la planta de energía alemana AVR, que operó durante dos décadas. Sin embargo, mientras que el reactor alemán era experimental, el reactor chino está destinado a uso comercial y ya está produciendo energía.
Su construcción fue realizada por la Universidad de Tsinghua, el Grupo Huaneng de China y la Compañía Nuclear Nacional de China, siendo catalogado como un reactor «a prueba de fusión» debido a su avanzada seguridad.
El reactor utiliza un lecho de bolas de alta temperatura refrigerado por helio, un gas noble que permanece inerte y en estado gaseoso a temperaturas extremas. En lugar de calentar agua, este sistema utiliza helio para producir energía y está diseñado para apagarse automáticamente en caso de fallos, evitando así desastres como el de Fukushima en 2011.
Funcionamiento del reactor
El reactor de lecho de bolas emplea pequeñas esferas de uranio enriquecido, carbono y carburo de silicio. Estas esferas pueden soportar temperaturas de hasta 1.600 °C sin desintegrarse, y el calor generado por ellas hace que el helio circule por el reactor, incluso sin la ayuda de bombas activas. Este diseño asegura que las esferas pierdan calor más rápido de lo que lo generan, manteniendo la temperatura bajo control de manera natural.
Además, el reactor tiene la capacidad de autorregularse. A medida que la temperatura aumenta, los átomos en el combustible se mueven más rápido, provocando un efecto conocido como ensanchamiento Doppler, donde los neutrones se mueven a diferentes velocidades. Esto permite que el combustible absorba más neutrones rápidos, reduciendo la reacción nuclear y, por ende, la temperatura.
Durante la prueba, los dos reactores pudieron regular sus propias reacciones nucleares y mantener temperaturas seguras, permitiendo que el núcleo se apagase en minutos. Tanto la reacción como la temperatura se estabilizaron en aproximadamente 35 horas sin daños en el combustible nuclear. Los resultados de esta prueba fueron publicados en la revista Joule, destacando la seguridad inherente del reactor a escala comercial.
El futuro de la energía nuclear en China
Mientras que muchos países europeos, incluida España, han reducido su inversión en energía nuclear, China apuesta decididamente por esta fuente de energía. Se estima que el país invertirá cerca de 400 mil millones de euros en la construcción de al menos 150 nuevos reactores en la próxima década, más de los que el resto del mundo ha construido en los últimos 35 años. Con esta estrategia, China pretende convertirse en el mayor generador de energía nuclear del mundo, superando a Estados Unidos.
El presidente de la empresa estatal China General Nuclear Power Corp. ha afirmado que el objetivo es obtener 200 gigavatios de energía nuclear para 2035, lo cual sería suficiente para abastecer a más de una docena de ciudades del tamaño de Pekín.
El desarrollo del reactor de lecho de bolas en China marca un avance significativo en la seguridad y eficiencia de la energía nuclear. Con su capacidad para operar y enfriarse automáticamente sin intervención humana, este reactor representa una nueva era en la generación de energía nuclear segura y sostenible. La inversión y el compromiso de China con esta tecnología destacan su papel como líder mundial en el sector energético, ofreciendo una solución viable para enfrentar la crisis climática y reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
