Torio, ¿la energía del futuro?
Diario Ecología
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La carrera global para construir nuevas plantas nucleares se frenó en seco en marzo pasado cuando tres reactores en la planta japonesa de Fukushima se fundieron, provocando que los niveles de radioactividad se dispararan en los alrededores.
Pero, ¿qué tal que existiera una manera más segura de producir energía nuclear; reactores que no pudieran ser usados para hacer armas, que no explotaran y que produjeran menos desechos?
Usando torio en vez de uranio se podría producir energía nuclear más segura, sospechan.¿Qué tal que hubiera un tipo de energía nuclear que incluso el defensor del medioambiente más acérrimo pudiera aceptar?
En las cuatro esquinas del mundo, científicos trabajan para acercarse a un futuro nuclear alternativo, a un renacimiento nuclear, limpio y seguro. La llave: reemplazar el combustible. En vez de uranio, torio.
"Es difícil no sobreestimar esta posibilidad", le confiesa a la BBC la baronesa Bryony Worthington.
"Si uno tiene en cuenta que el torio es uno de los elementos más abundantes en el planeta, que es altamente energético, más que el uranio; los reactores pueden ser pasivamente seguros, pueden construirse a pequeña escala... es como energía nuclear sin las maldades", señala.
La baronesa Worthington es una respetada activista por el medio ambiente y ha visto lo suficiente para convencerse de que torio cumple lo que promete.
"Si es como dicen, parece demasiado bueno para ser cierto, sin embargo, mucha gente ha hecho lo mismo que yo: preguntarle a expertos que respetan y tratar de descubrir los problemas, y entre más lo hacemos, mejores cosas descubrimos".
Su infeccioso entusiasmo es producto de un encuentro con el ingeniero y empresario estadounidense Kirk Sorensen, quien está ansioso por construir una nueva generación de reactores de torio.
"Hay cuatro veces más torio que uranio en la Tierra. En 2007 usamos 5.000 millones toneladas de carbón, 31.000 millones barriles de petróleo y 5 billones de metros cúbicos de gas natural, junto con 65.000 toneladas de uranio para producir la energía que consumió el mundo. El torio es tan altamente energético que uno puede tener un suministro de por vida de energía en la palma de la mano".
Intereses creados
Sorensen está ansioso por construir una nueva generación de plantas nucleares que utilicen torio, pero incluso él sólo se enteró hace poco del secreto nuclear mejor guardado.
"En 2000, cuando estaba trabajando en la NASA, estaba interesado en encontrar la manera de suministrar energía a bases en la Luna o Marte. Estaba estudiando reactores nucleares y un colega me contó que había escuchado rumores sobre un reactor nuclear en Oak Ridge National Laboratory (1945) muy interesante que utilizaba combustibles líquidos".
Así que la teoría sobre el torio no es nueva. De hecho, ha sido el combustible de varios reactores experimentales y comerciales en Estados Unidos y Europa, y sus raíces se extienden hasta el amanecer de la era nuclear.
"El pionero fue Alvin Weinberg, quien había estado en el Proyecto Manhattan (el programa de investigación y desarrollo que produjo la primera bomba atómica). Después de la guerra, le ofrecieron el cargo de director del Oak Ridge National Laboratory. Ahí construyó varios reactores que utilizaban torio y de hecho, el de sal fundida fue tan exitoso que se fue a la Comisión de Energía Atómica en EE.UU. a pedir más fondos".
Entonces, ¿qué pasó?
"Lo revisaron y se dieron cuenta de que su investigación se había alejado de la línea que ellos habían propuesto, que era utilizar combustibles sólidos y plutonio, y decidieron cancelar la investigación de Weinberg y a despedirlo".
Con torio no se podían hacer bombas. Además, ya habían escogido al plutonio. ¿Fue por ello que esa idea de energía nuclear nunca despegó, porque no respondía a los intereses de la época?
"La Comisión de Energía Atómica era una agencia civil, no obstante, una de sus grandes prioridades era proveer material para producir armas nucleares".
El presente
Hay una manera rápida y sencilla de usar el torio en el tipo de reactores que ya existen hoy en día: mezclándolo con uranio 235 o plutonio, para producir los neutrones que hagan que el nucleo se divida y produzca la energía necesaria.
De hecho, eso es lo que los indios están haciendo, lo cual tiene sentido, pues tienen mucho torio y poco uranio.
El problema es que si se usa torio en reactores convencionales, se reducen los beneficios potenciales. Una tragedia como la de Fukushima, por ejemplo, sigue siendo posible.
En Francia, entretanto, están trabajando en algo mucho más imaginativo.
En Grenoble, el centro alpino de la enorme industria de investigación nuclear francesa, Veronique Ghetta está tratando de encontrar la manera de mover un combustible líquido súper caliente de torio fundido y fluoruro de uranio por una planta nuclear.
Sal fundida como combustible nuclear líquido es lo que Alvin Weinberg usó en su primer reactor y es un concepto que está siendo maximisado por los chinos y rusos, así como los franceses.
Y, mientras los franceses, rusos, chinos y estadounidenses están detrás del rector de sal de torio fundida, los británicos están trabajando en un diseño muy diferente, usando EMMA.
EMMA es el acrónimo en inglés de la Máquina del Electrón con Muchas Aplicaciones, y se puede pensar en ella como la hermana pequeña del Gran Colisionador de Hadrones.
En el diseño, propuesto por Bob Cywinski, físico nuclear de la Universidad de Huddersfield, protones producidos por un acelerador de partículas como EMMA serían disparados a un reactor repleto de torio 232, convirtiéndolo en uranio 233, para crear la fisión nuclear que puede producir electricidad.
"EMMA provee una demostración de una nueva forma de aceleración que puede ser usada para reactores nucleares. El concepto nunca ha sido probado, por lo que es importante que los físicos y los diseñadores de aceleradores pudieran hacer un modelo antes de que construir una máquina a escala real", le explica a la BBC Susan Smith, trabaja en las Instalaciones de Ciencia y Tecnología de Darsbury, Cheshire, Inglaterra, donde se aloja EMMA.
El futuro crítico
El problema es que, por más planes y beneficios que haya, la experiencia demuestra que es difícil pasar la fase crítica.
Intentos anteriores de tornar la teoría sobre el torio en realidad práctica han fracasado.
En Alemania hubo un reactor de torio de 1983 a 1989, pero lo clausuraron por problemas técnicos y económicos.
"¿Puede demostrarse que el torio es tan seguro y comercialmente conveniente como para que se inviertan grandes cantidades de dinero, esfuerzo y trabajo para que esa tecnología funcione?"
Francis Livens
El profesor Francis Livens del Instituto Dalton de Investigación Nuclear en la Universidad de Manchester es escéptico frente a las afirmaciones respecto a las ventajas en términos de acceso y desechos del torio, pero lo que más le preocupa es cuánto tiempo tomará convertirlo en una fuente de electricidad eficiente y comercialmente viable.
"Lo que una nueva tecnología ofrece es un riesgo, pues quizás no cumpla con lo que promete. ¿Puede demostrarse que el torio es tan seguro y comercialmente conveniente como para que se inviertan grandes cantidades de dinero, esfuerzo y trabajo para que esa tecnología funcione?".
"En principio, es muy atractivo. Es como el reactor reproductor rápido: se quema plutonio y el desecho, el reactor hace más combustible del que consume... parece apuntar al mítico momento en el que la energía llegue a ser demasiado barata para cobrarla. Pero la realidad, a gran escala, es que hay que usar solventes agresivos, metales fundidos, hubo problemas técnicos y se tornó mucho más difícil de implementar de lo que se anticipó".
Por su parte, los entusiastas del torio admiten su preocupación de que las mismas fuerzas que trajeron consigo el fin de la carrera del pionero del torio Alvin Weinberg actuen.
"Ha habido una inversión tremenda en lo que ahora consideramos como la industria nuclear convencional, de manera que si alguien viene con otra idea, no es muy bien recibido. La respuesta es: 'sabemos qué estamos haciendo', y es cierto, están construyendo plantas nucleares más seguras. Pero lo que nosotros estamos proponiendo es algo que lidia con el problema de los desechos nucleares y de sustenibilidad", señala Cywinski.
La respuesta del estadounidense Sorensen es sencillamente ignorar a la terca industria nuclear. Desde su punto de vista, esta nueva tecnología funcionará mejor inicialmente presentada en la forma de reactores pequeños y producidos en masa, para grandes consumidores de energía, como los hornos de aluminio, o para llevar electricidad a comunidades remotas.
Ya logró incluso que el Pentágono se interese. El ejército estadounidense está considerando seriamente llevar mini reactores nucleares de torio a sus bases en el frente en lugares como Afganistán.
Entonces, ¿se convertirá eventualmente el torio en el combustible limpio y verde del futuro?
La historia nuclear esta llena de grandes ideas que fracasaron terriblemente pero cuando hasta los defensores del medioambiente están dispuestos a considerar su posición respecto a la energía nuclear gracias a la promesa del torio, quizás sea un sueño que se podría convertir en realidad.
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Nuevas imágenes de la sonda LRO desvelan un «punto caliente» que puede cambiar la historia geológica de nuestro satélite natural tal y como la conocemos.
Las poderosas cámaras del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO), una sonda de la NASA dedicada al estudio de nuestro satélite natural en órbita a tan solo 50 kilómetros de su superficie, han descubierto una extraña zona volcánica en su cara oculta. El hallazgo arroja luz por fin sobre este «punto caliente», que ya había sido detectado con anterioridad pero que hasta ahora resultaba inexplicable. Los científicos creen que esta pequeña «provincia» volcánica pudo haber sido creada por el afloramiento de magma silícico. Su inusual ubicación y la sorprendente composición de la lava pueden ofrecer nuevas pistas sobre la historia de la Luna y cambiar algunas creencias establecidas sobre su formación geológica. La investigación aparece publicada en la revista Nature Geoscience.
El «punto caliente», que alberga una concentración del elemento radiactivo torio, es una extensión en forma de «ojo de buey» de 25 a 35 kilómetros de longitud, situada entre dos cráteres de impacto gigantescos y muy antiguos. Fue detectado por primera vez en 1998 y desde entonces se le conoce como anomalía de torio Compton-Belkovich, en honor a los nombres que reciben los cráteres.
Las observaciones recientes, realizadas por la LRO, han permitido a los científicos distinguir las rasgos de los volcanes en el centro de ese «ojo de buey». Y se trata de un vulcanismo silícico mucho más raro del que ya se conocía en la Luna. Tanto, que la existencia de esta zona volcánica obligará a los científicos a modificar algunas de sus ideas sobre la historia de la Luna, según explica Bradley Jolliff, profesor de investigación en el Departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias en la Universidad de Washington en St. Louis y responsable del equipo de analizó las imágenes.
El vulcanismo lunar es muy diferente del terrestre, algo que se debe a la particular formación del satélite. La Luna, que se cree que fue creada cuando un cuerpo del tamaño de Marte chocó contra nuestro planeta hace 4.500 millones de años, era originalmente un mundo infernal cubierto por un océano de roca fundida de 400 kilómetros de profundidad. Pero como la Luna era pequeña y no tenía atmósfera, ese océano de magma se enfrió rápidamente, en unos 100 millones de años. Esto evitó que se formara la tectónica de placas que sí existe en nuestro planeta.
Durante ese proceso, los minerales ligeros como el feldespato cristalizaron y flotaron en la parte superior para formar las tierras altas lunares, mientras que los minerales más pesados ricos en magnesio se hundieron formando la parte exterior del manto lunar. Hace unos 3.000 ó 4.000 años, se produjo una ola de actividad volcánica y la lava basáltica salió a la superficie, llenando antiguos cráteres de impacto. Pero lo hizo de forma desigual, lo que para los científicos ha resultado un misterio. La superficie de la Luna parecía dividirse solo en dos categorías: el territorio duro de los mares y el ligero de las montañas.
Los científicos comenzaron a sospechar que las cosas no eran tan sencillas en el año 2000, cuando Joliff y sus colegas encontraron zonas geológicas distintas. Una de ellas era otro «punto caliente» inmenso, denominado Procellarum Kreep (PKT), que contenía torio y otros elementos radiactivos, como potasio y uranio. Al enfriarse el magma, estos elementos no cristalizaron y formaron bolsas entre la corteza y el manto, lo que pudo provocar un vulcanismo intensivo diferente.
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