La primera conversión de combustible de torio-uranio en el mundo: China supera en innovación a la cuarta generación de energía nuclear

Se publican las Diez principales novedades científicas de China del año 2025; este logro fue seleccionado con discreción, pero sacude los nervios de la industria energética global: la conversión de combustible de torio a uranio en un reactor de sales fundidas basado en torio, liderada por el Instituto de Física Aplicada de Shanghái de la Academia China de Ciencias, se convirtió en el primer proyecto del mundo en lograr esa ruptura tecnológica.

Estados Unidos ya había iniciado esta investigación hace más de medio siglo, pero finalmente la dejó en suspenso. Al tomar el testigo tecnológico, China no solo resolvió los problemas nucleares, sino que también obtuvo la entrada para una reconfiguración del panorama energético global. ¿Detrás de esto, realmente solo hay persecución tecnológica? Probablemente no sea tan simple.

Diagrama estructural del reactor de sales fundidas basado en torio: esquema del sistema de circuito del reactor de sales fundidas basado en torio con la indicación de cada componente

Ya en la década de 1950, el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Estados Unidos inició la investigación sobre reactores de sales fundidas basados en torio; en 1965 se construyó un reactor experimental, y durante más de diez mil horas de operación se validó la viabilidad de la tecnología. Sin embargo, en la época de la Guerra Fría, los ajustes estratégicos hicieron que este desarrollo se detuviera de golpe; después de eso, durante medio siglo, no se logró superar el principal problema de conversión de combustible.

En 2000, el reactor de sales fundidas basado en torio fue incluido como una de las seis grandes rutas tecnológicas de la cuarta generación de energía nuclear, pero a nivel internacional siempre se quedó en la etapa de prueba de concepto. Después de que China adoptara esta tecnología, durante 14 años completos hizo el asedio a los problemas, con cien unidades de investigación científica y más de mil experimentos; finalmente se logró la conversión de combustible torio-uranio dentro del reactor, completando todo el proceso de principio a fin, desde el experimento hasta la validación.

Sala de control de una central nuclear antigua: escena en la que el personal opera el equipo de control de una central nuclear antigua

Muchas personas solo vieron la ruptura tecnológica y no prestaron atención a otro hecho clave: la tasa de localización del equipamiento central de este avance supera el 90%, y todo el equipamiento clave se logró con producción totalmente propia. La aleación de níquel GH3535, con la que se superó el problema de la corrosión en sales fundidas, logró controlar la cantidad de corrosión hasta una décima parte del estándar internacional; en el sistema de tratamiento en línea del combustible, el control de precisión está dentro de 1 milímetro.

Esto no es una simple persecución tecnológica: es, en una pista que los grandes países abandonaron, construir desde cero un sistema tecnológico completo.

Sobre la reserva de recursos de torio de China, hay dos criterios de estadísticas diferentes: las 280 mil toneladas de reserva industrial representan una quinta parte del mundo, mientras que en el distrito minero de Baiyun Ebo, en Mongolia Interior, ya se han identificado reservas de torio asociado de nivel de más de un millón de toneladas, con una proporción global que supera el 60%. Cualquiera que sea el dato, significa una cosa: cuando China desarrolla reactores de sales fundidas basados en torio, tiene una ventaja natural en recursos.

Lo más interesante es que la mayor parte del torio es un mineral asociado extraído en la minería de tierras raras. Como China es el mayor productor mundial de tierras raras, no necesita abrir minas por separado: solo extrae desde los relaves de tierras raras para obtener el combustible, formando directamente un ciclo cerrado de autosuficiencia de recursos. Esta ventaja innata, ningún otro país puede igualarla.

La energía producida por la fisión de 1 tonelada de torio equivale a 3,5 millones de toneladas de carbón; y solo con la reserva industrial existente puede sostener la demanda energética de China durante varios miles de años. Si esta tecnología se completa con la promoción comercial, China podrá liberarse por completo de la dependencia del uranio importado, y la carta oculta de la seguridad energética ganará otra capa de solidez.

Diagrama generacional del desarrollo de la energía nuclear: muestra una infografía de la evolución de tecnologías de cinco generaciones de energía nuclear

Además de la ventaja en recursos, el reactor de sales fundidas basado en torio tiene dos ventajas que no se pueden sustituir frente a la energía nuclear tradicional: la seguridad y la flexibilidad para la selección de emplazamiento. El reactor de agua a presión tradicional debe operar a alta presión, depende de grandes cantidades de enfriamiento con agua y debe construirse en la costa; además, existe el riesgo de fusión del núcleo.

El reactor de sales fundidas basado en torio opera a presión atmosférica. El combustible se disuelve y funde directamente en la sal fundida; cuando la temperatura aumenta, la reacción nuclear se reduce de manera natural. Ante situaciones extremas, la sal fundida se solidifica automáticamente, eliminando por completo el riesgo de fugas radiactivas. No requiere grandes cantidades de enfriamiento con agua, lo que significa que se puede construir directamente en el interior, en los desiertos de Gobi; apoyándose en la red de ultraalta tensión, se puede realizar el envío de electricidad de oeste a este, resolviendo el problema de la distribución desigual de la energía en China.

Los escenarios de aplicación del reactor de sales fundidas basado en torio no se limitan a la generación eléctrica en tierra. Por su estabilidad innata, se convierte en la solución óptima para el suministro de energía de bases en el espacio.

El ciclo día-noche de la Luna dura 14 días; el prolongado período de oscuridad de medio mes hace que la energía solar pierda por completo su utilidad, mientras que el reactor de sales fundidas basado en torio tiene alta densidad energética y larga vida útil: al cargar combustible, puede funcionar de forma estable durante 20 años. Además, todo el conjunto del reactor puede diseñarse de manera integrada y se puede izar y lanzar como una sola unidad. Ahora, incluso cuando el plan de alunizaje Artemisa de Estados Unidos aún depende de la energía solar y la validación de la energía nuclear no se ha completado, China ya ha adelantado la partida a nivel tecnológico.

Captura de pantalla de una nota informativa: página de informes de Xinhuanet sobre la conversión de combustible nuclear torio-uranio

Lo que merece aún más atención es que el reactor de sales fundidas basado en torio es solo la punta del iceberg de los avances de China en cuarta generación de energía nuclear. La primera central nuclear de cuarta generación con operación comercial del mundo, el reactor de lecho de gas refrigerado y de alta temperatura de Shidaowan, ha estado funcionando de manera estable desde que entró en operación en diciembre de 2023; ahora ya ha formado una cadena industrial completa, y la solución técnica de nivel 600k kilovatios ya ha entrado en la etapa de diseño de planos de construcción. También el proyecto demostrativo del reactor rápido de Kuaxinpu se encuentra en construcción de manera constante.

De un reactor de sales fundidas a un reactor de alta temperatura enfriado por gas, y luego a un reactor rápido: en varias rutas principales de cuarta generación, China florece simultáneamente. Detrás de esto está la capacidad de coordinación y asedio en múltiples disciplinas como ciencia de materiales, física nuclear y fabricación de precisión. Este tipo de avance de toda la cadena, no se puede encontrar un segundo en el ámbito global.

En la competencia actual de la energía nuclear, ya no se trata de quién propone primero un concepto, sino de quién logra morder la parte más dura de la ingeniería, y de quién puede establecer primero estándares técnicos completos.

Según la planificación pública, China iniciará la construcción de un reactor de sales fundidas comerciales basado en torio de 10 megavatios en 2025, y se prevé que en 2029 se logre la conexión a la red; este será el primer proyecto comercial de torio-energía del mundo. Si para 2030 se puede completar un proyecto demostrativo de 100 megavatios, China obtendrá el poder de definir los estándares tecnológicos del torio-energía.

Ahora, en la industria hay un debate muy interesante: muchos piensan que la comercialización de la energía nuclear con torio tardará todavía decenas de años, pero no olviden que el reactor de alta temperatura refrigerado por gas de Shidaowan, desde un reactor experimental hasta su operación comercial, también se ha llevado más de veinte años. Ahora, la acumulación tecnológica ya está completa; la velocidad de industrialización solo será mayor que lo que imaginamos.

Sala de control principal del reactor de sales fundidas basado en torio: el personal trabaja en la sala de control principal del reactor de sales fundidas basado en torio de tecnología moderna

Además, la sal fundida de alta temperatura de 700℃ del reactor basado en torio no solo puede generar electricidad, sino también producir hidrógeno de forma simultánea y proporcionar calefacción para proyectos industriales; el índice integral de eficiencia energética mejora en un 50% frente a la energía nuclear tradicional. Esto justo puede ayudar a que las industrias intensivas en energía completen la transformación verde: esta adaptabilidad a múltiples escenarios es algo con lo que la energía nuclear tradicional no puede competir.

En el tratamiento de residuos nucleares, la cantidad de residuos nucleares generados por la energía con torio es solo una milésima de la de los reactores tradicionales, y el período de semidesintegración también se reduce a 300 años, lo que reduce enormemente la carga ambiental. Además, como el costo es solo una décima parte del de los minerales de uranio, la competitividad después de la comercialización será muy destacada.

Esta competencia por la cuarta generación de energía nuclear, liderada por China, en esencia es una disputa por la soberanía energética. Cuando tenemos en nuestras manos energía autónoma que puede usarse durante miles de años, y cuando las tecnologías centrales, los recursos centrales y toda la cadena industrial están firmemente en nuestras manos, el equilibrio de poder del panorama energético global ya está cambiando en silencio.

Lo que realmente vale la pena pensar nunca es cuánto tiempo tardará esta tecnología en cambiar la estructura energética, sino qué reglas de fijación de precios enfrentarán aquellos países que dependen de las exportaciones de energía, cuando China tenga el poder de voz en la cuarta generación de energía nuclear. Esta pregunta es más digna de análisis que el propio avance tecnológico.