Europa ha estado convirtiendo el uranio en energía durante más de medio siglo. En el proceso, el continente ha acumulado vastas existencias de desechos nucleares. Este material radiactivo puede tardar millones de años en estar a salvo, y nadie sabe realmente qué hacer con él.
Thorizon, un franco-holandesa puesta en marchatiene una idea: reutilizar los desechos nucleares para generar nueva energía. La compañía está desarrollando un pequeño reactor modular de sal fundida (MSR) que funciona con una mezcla de combustible nuclear y torio gastado, un metal radiactivo con potencial sin explotar.
Thorizon tiene como objetivo comenzar la construcción de su primer reactor, Thorizon One, dentro de cinco años. Una vez completa, se espera que la planta produzca 100 megavatios de electricidad, suficiente para alimentar alrededor de 100,000 hogares o un importante centro de datos.
«No solo estamos construyendo un nuevo tipo de reactor, estamos repensando cómo usamos el combustible que ya tenemos», dijo el CEO de Thorizon, Kiki Leuwers, a TNW. «Europa está sentada en una reserva de material nuclear valioso. Con la tecnología adecuada, ese desechos se convierte en un recurso».
Cuando el uranio radiactivo se usa como combustible en un reactor nuclear, sus átomos sufren fisión, liberando calor. Este calor se usa para producir vapor, que gira una turbina para generar electricidad. Los desechos radiactivos producidos en este proceso aún conservan alrededor del 90% de la energía original del uranio.
Lauwers estima que las existencias de desechos nucleares de Europa podrían alimentar toda la región durante 40 años. En los Estados Unidos, los científicos creen que podría alimentar a su país. 100 años.
¿Por qué no estamos reutilizando los desechos nucleares?
Países que incluyen el A NOSOTROS, Franciay Japón han entendido durante mucho tiempo el potencial de reutilizar el combustible nuclear gastado. En las décadas de 1960 y 1970 se construyeron muchos llamados reactores rápidos: diseños avanzados capaces de extraer más energía del combustible nuclear e incluso «criar» el nuevo combustible de los desechos. Pero en las décadas que siguieron, la mayoría fueron eliminadas.
Hubo dos razones clave: política y economía. Los reactores rápidos producen cantidades significativas de plutonio, el bloque de construcción de las bombas atómicas. En el apogeo de la Guerra Fría, los temores de la proliferación nuclear llevaron a muchos países, especialmente a los Estados Unidos, a abandonar los esfuerzos para reciclar los desechos nucleares.
Al mismo tiempo, los suministros globales de uranio resultaron ser mucho más abundantes de lo esperado. Los descubrimientos de depósitos en Australia, Canadá y África redujeron los precios, por lo que es más barato extraer uranio fresco que invertir en la infraestructura de reciclaje. Combinados, estos factores ponen el reciclaje radiactivo en el hielo.
Mientras que Francia y Japón aún reprocan parte de su combustible usado, la mayoría de los desechos nucleares del mundo hoy terminan en cilindros de acero masivos llamados barriles secos, una solución temporal para un problema muy, muy largo. Esfuerzos para enterrarlo bajo tierra para la eternidad, como los 500 metros de Finlandia Repositorio de Onkalo – Están progresando, pero siguen siendo polémicos y caros.
Mientras tanto, expandir la energía nuclear en Europa sigue siendo un problema espinoso, pero la marea puede estar cambiando. Frente a las crisis gemelas de cambio climático e inseguridad energética, los países, incluidos el Reino Unido y Francia, están presionando para expandir la capacidad de energía nuclear, especialmente en pequeños reactores modulares (SMR).
Ya sea que la energía nuclear recupere su momento al sol o no, Europa todavía tiene un problema masivo de desechos nucleares. Uno que Thorizon espera limpiar.
¿Cómo funcionará la planta de Thorizon?
El MSR de Thorizon funciona a altas temperaturas pero baja presión, lo que lo hace más seguro y más eficiente. Si algo sale mal, la sal se solidifica y contiene el material radiactivo, lo que limita el riesgo de fugas o explosiones.
Los MSRS se desarrollaron por primera vez en la década de 1960 en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en los Estados Unidos y mostraron una gran promesa. Pero nunca alcanzaron la viabilidad comercial, en gran parte porque alojamiento de las sales corrosivas demostró ser de manera segura y costosa técnicamente desafiante y costosa.
Para contrarrestar esto, el diseño de Thorizon utiliza un sistema de cartuchos. Cada cilindro de acero masivo está lleno de sal fundida y una mezcla de combustible gastado de reactores tradicionales y frescos torio – Un material radiactivo mucho más abundante que el uranio y más seguro para manejar. La idea es que estos cilindros se pueden reemplazar simplemente una vez que la parte radiactiva del combustible se ha agotado en gran medida.
«El enfoque del cartucho nos permite aislar las condiciones más extremas dentro del reactor», dijo Lauwers. «Es modular, reemplazable y nos da una forma segura de lidiar con materiales radiactivos».
Thorizon salió del NRG del Instituto de Investigación Nuclear de los Países Bajos en 2018. Ahora emplea a alrededor de 50 ingenieros divididos entre Amsterdam y Lyon. La compañía dice que ha completado su diseño conceptual y se dedica a conversaciones regulatorias con las autoridades holandesas, francesas y belgas.
Se están realizando tres estudios previos a la factibilidad para posibles sitios de lanzamiento en Francia, los Países Bajos y Bélgica. Los socios de la industria, incluido el gigante de fabricación holandés VDL, están ayudando a prototipos de componentes centrales.
Al mezclar combustible de uranio gastado con torio en un reactor de sal fundida, Thorizon tiene como objetivo crear una fuente más limpia y sostenible de energía nuclear. Podría convertir un gran problema de desechos nucleares en una solución para el futuro de energía limpia de Europa. Pero los beneficios no serán baratos.
Financiar un renacimiento de desechos nucleares
Hasta ahora, Thorizon ha recaudado € 42.5mn, incluidos los fondos del gobierno francés y los organismos holandeses como Invest-NL y la startup de Brabant Fonds. Sin embargo, eso es solo una fracción de los 750 millones de euros que dice que necesita comenzar a construir su reactor prototipo.
Los largos plazos, las regulaciones estrictas y los altos costos iniciales de las nuevas empresas nucleares generalmente los hacen una venta difícil. «Para dar vida a la tecnología, las asociaciones público-privadas son cruciales», dijo Lauwers. «Parte del dinero que se gasta en enterrar los desechos nucleares podría desviarse a reutilizarlo».
El respaldo del gobierno será crucial, dijo, al igual que el capital de riesgo. Sin embargo, el CEO dijo que estar con sede en Europa puede poner a la compañía en desventaja desde una perspectiva de financiación.
«En los Estados Unidos, los equipos relativamente pequeños han podido escalar mucho más rápido, obtener más fondos privados y obtener sus licencias», dijo. «Aquí en Europa, eso puede llevar más tiempo».
Terrapower y X-Power son dos ejemplos. Cada startup SMR ha recaudado más de $ 1 mil millones para comercializar su tecnología. En Europa, por el contrario, ninguna empresa tecnológica ha atraído una fracción de ese financiamiento.
Sin embargo, si Thorizon logra superar los obstáculos, podría golpear a tres aves de una piedra: limpiar los desechos nucleares, reducir la dependencia de Europa de los combustibles fósiles y suministrar un poder estable de carga base a hogares e industrias.