Los residuos nucleares podrían alimentar a Europa durante décadas. Esta startup planea demostrarlo

      Europa ha estado convirtiendo uranio en energía durante más de medio siglo. En el proceso, el continente ha acumulado vastas reservas de desechos nucleares. Este material radiactivo puede tardar millones de años en volverse seguro, y nadie sabe realmente qué hacer con él.

      Thorizon, una startup franco-holandesa, tiene una idea: reutilizar los residuos nucleares para generar nueva energía. La compañía está desarrollando un pequeño reactor modular de sales fundidas (MSR) que funciona con una mezcla de combustible nuclear gastado y torio, 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 completada, 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 reconsiderando cómo usamos el combustible que ya tenemos", dijo a TNW la directora ejecutiva de Thorizon, Kiki Leuwers. "Europa está sentada sobre una reserva de valioso material nuclear. Con la tecnología adecuada, ese desperdicio se convierte en un recurso.” 

      Un renderizado en 3D del reactor nuclear de Thorizon: Crédito: Thorizon

      Cuando el uranio radiactivo se usa como combustible en un reactor nuclear, sus átomos sufren fisión, liberando calor. Este calor se usa luego para producir vapor, que hace girar una turbina para generar electricidad. Los residuos radiactivos producidos en este proceso aún retienen alrededor del 90% de la energía original del uranio.

      Lauwers estima que las reservas europeas de desechos nucleares podrían alimentar a toda la región durante 40 años. En los EE. UU., los científicos creen que podría alimentar a su país durante unos 100 años.

      ¿Por qué no estamos reutilizando los desechos nucleares?

      Países como Estados Unidos, Francia y Japón han comprendido durante mucho tiempo el potencial de reutilizar el combustible nuclear gastado. En las décadas de 1960 y 1970 se construyeron muchos de los llamados reactores rápidos, diseños avanzados capaces de extraer más energía del combustible nuclear e incluso "generar" combustible nuevo a partir de los desechos. Pero en las décadas siguientes, la mayoría se eliminó gradualmente.

      Había dos razones clave: política y economía. Los reactores rápidos producen cantidades significativas de plutonio, el componente básico de las bombas atómicas. En el apogeo de la Guerra Fría, los temores de proliferación nuclear llevaron a muchos países, especialmente a los EE.UU., a abandonar los esfuerzos para reciclar los desechos nucleares.

      Al mismo tiempo, los suministros mundiales de uranio resultaron ser mucho más abundantes de lo esperado. Los descubrimientos de depósitos en Australia, Canadá y África hicieron bajar los precios, lo que abarató la extracción de uranio fresco en lugar de invertir en infraestructura de reciclaje. Combinados, estos factores ponen el reciclaje radiactivo en hielo.  

      Si bien Francia y Japón aún reprocesan parte de su combustible usado, la mayor parte de los desechos nucleares del mundo terminan hoy en cilindros de acero masivos llamados barriles secos, una solución temporal a un problema a muy, muy largo plazo. Los esfuerzos para enterrarlo profundamente bajo tierra por la eternidad, como el depósito Onkalo de Finlandia, de 500 metros de profundidad, están progresando, pero siguen siendo polémicos y costosos.

      Mientras tanto, la expansión de la energía nuclear en Europa sigue siendo un tema espinoso, pero la marea puede estar cambiando. Ante las crisis gemelas del cambio climático y la inseguridad energética, países como 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 bajo el sol o no, Europa todavía tiene un problema masivo de desechos nucleares. Una que Thorizon espera limpiar.  

      ¿Cómo funcionará la planta de Thorizon?

      El MSR de Thorizon funciona a altas temperaturas pero a baja presión, lo que lo hace más seguro y eficiente. Si algo sale mal, la sal se solidifica y contiene el material radiactivo, lo que limita el riesgo de fugas o explosiones. 

      Los MSR se desarrollaron por primera vez en la década de 1960 en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en los EE.UU. y mostraron una gran promesa. Pero nunca alcanzaron la viabilidad comercial, en gran parte porque alojar las sales corrosivas de manera segura resultó técnicamente desafiante y costoso.  

      Para contrarrestar esto, el diseño de Thorizon utiliza un sistema de cartuchos. Cada cilindro de acero macizo está lleno de sal fundida y una mezcla de combustible gastado de reactores tradicionales y torio nuevo, un material radiactivo mucho más abundante que el uranio y más seguro de manipular. La idea es que estos cilindros puedan reemplazarse simplemente una vez que la parte radiactiva del combustible se haya 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 brinda una forma segura de lidiar con materiales radiactivos.”

      Thorizon se separó del instituto de investigación nuclear NRG de los Países Bajos en 2018. Ahora emplea a unos 50 ingenieros repartidos entre Ámsterdam y Lyon. La compañía dice que ha completado su diseño conceptual y está participando en conversaciones regulatorias con las autoridades holandesas, francesas y belgas. 

      Se están realizando tres estudios de prefactibilidad 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 crear prototipos de componentes centrales.  

      Al mezclar combustible de uranio gastado con torio en un reactor de sales fundidas, Thorizon tiene como objetivo crear una fuente de energía nuclear más limpia y sostenible. Podría convertir un enorme problema de residuos nucleares en una solución para el futuro de la energía limpia de Europa. Pero los beneficios no serán baratos.    

      Financiando un renacimiento de los desechos nucleares 

      Hasta ahora, Thorizon ha recaudado 42,5 millones de euros, incluida la financiación del gobierno francés y organismos holandeses como Invest-NL y Brabant Startup Fonds. Sin embargo, eso es solo una fracción de los 750 millones de euros que dice que necesita para comenzar a construir su reactor prototipo. 

      Los largos plazos, las estrictas regulaciones y los altos costos iniciales de las nuevas empresas nucleares generalmente hacen que sea difícil venderlas. "Para dar vida a la tecnología, las asociaciones público-privadas son cruciales", dijo Lauwers. "Parte del dinero que se gasta en enterrar desechos nucleares podría desviarse a reutilizarlos.” 

      El respaldo del gobierno será crucial, dijo, al igual que el capital de riesgo. Sin embargo, el CEO dijo que tener su sede en Europa puede poner a la compañía en desventaja desde la perspectiva de la financiación. 

      "En los EE. UU., equipos relativamente pequeños han podido escalar mucho más rápido, obtener más financiamiento privado y obtener sus licencias", dijo. "Aquí en Europa, eso puede llevar más tiempo.” 

      TerraPower y X-Power son dos ejemplos. Cada startup de SMR ha recaudado más de mil millones de dólares para comercializar su tecnología. En Europa, por el contrario, ninguna empresa tecnológica ha atraído una fracción de esa financiación.

      Sin embargo, si Thorizon logra superar los obstáculos, podría matar tres pájaros de un tiro: limpiar los desechos nucleares, reducir la dependencia de Europa de los combustibles fósiles y suministrar energía estable de carga base a hogares e industrias.