El reactor de demostración de China podría generar combustible nuclear a partir de desechos de tierras raras

Tras medio siglo de inactividad, el torio ha vuelto a la vanguardia de la investigación en energía nuclear como fuente de combustible. En 2025, China planea comenzar a construir un reactor de demostración de sales fundidas basado en torio en el desierto de Gobi.

El proyecto del reactor de 10 megavatios, gestionado por el Instituto de Física Aplicada de Shanghái (SINAP) de la Academia China de Ciencias , está previsto que entre en funcionamiento en 2030, según un informe de impacto ambiental publicado por la Academia en octubre. El proyecto es la continuación de una versión experimental de 2 MW, completada en 2021 y en funcionamiento desde entonces.

Este artículo es parte de nuestro informe especial Top Tech 2025 .

Los esfuerzos de China la sitúan a la vanguardia tanto en la producción de combustible a base de torio como en los reactores de sales fundidas. Varias empresas en otras partes del mundo están desarrollando planes para este tipo de combustible o reactor, pero ninguna ha operado aún. Antes del proyecto piloto de China, el último reactor de sales fundidas en funcionamiento era el Experimento de Reactor de Sales Fundidas del Laboratorio Nacional de Oak Ridge , que funcionaba con uranio . Cerró en 1969.

El torio-232, presente en rocas ígneas y arenas minerales pesadas, es más abundante en la Tierra que el isótopo comúnmente utilizado en el combustible nuclear , el uranio-235. Sin embargo, este metal débilmente radiactivo no es directamente fisible: no puede experimentar fisión, la división de núcleos atómicos que produce energía. Por lo tanto, primero debe transformarse en uranio-233 fisible. Esto es técnicamente factible, pero no está claro si es económico y práctico.

Los avances del reactor de torio de China

El atractivo del torio reside en que puede contribuir a la autosuficiencia energética al reducir la dependencia del uranio, especialmente en países como India , con enormes reservas de torio . Sin embargo, China podría obtenerlo de otra manera: este elemento es un residuo de la enorme industria minera china de tierras raras. Su aprovechamiento proporcionaría un suministro de combustible prácticamente inagotable. Según la agencia estatal de noticias Xinhua , la provincia china de Gansu ya tiene en mente aplicaciones marítimas y aeroespaciales para este futuro suministro de energía.

Espectro IEEE

Los reactores reproductores de sales fundidas son los diseños más viables para el combustible de torio, afirma Charles Forsberg , científico nuclear del MIT . En este tipo de reactor, el fluoruro de torio se disuelve en sales fundidas en el núcleo del reactor. Para convertir el torio-232 en combustible, se irradia al torio-233, que se desintegra en un intermedio, protactinio-233, y posteriormente en uranio-233, que es fisible. Durante este proceso de generación de combustible, el protactinio se extrae del núcleo del reactor mientras se desintegra y luego se devuelve al núcleo como uranio-233. Se produce la fisión, generando calor y posteriormente vapor, que impulsa una turbina para generar electricidad.

Pero el uso del torio conlleva muchos desafíos. Uno de los más importantes es el riesgo de proliferación. Cuando el torio se transforma en uranio-233, se vuelve directamente utilizable en armas nucleares . «Su calidad es comparable a la del plutonio separado y, por lo tanto, es muy peligroso», afirma Edwin Lyman , director de seguridad de la energía nuclear de la Unión de Científicos Preocupados en Washington, D. C. Si el combustible circula dentro y fuera del núcleo del reactor durante su funcionamiento, este movimiento facilita el robo de uranio-233, añade.

El combustible de torio cautiva al sector de la energía nuclear

La mayoría de los grupos que desarrollan reactores de sales fundidas se centran en el uranio o sus mezclas como combustible, al menos a corto plazo. Natura Resources y la Universidad Cristiana de Abilene , ambas en Abilene, Texas, colaboran en un reactor de sales fundidas líquidas de 1 MW tras recibir en septiembre el permiso de construcción de la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos . Kairos Power desarrolla un reactor de alta temperatura refrigerado por sales de fluoruro en Oak Ridge, Tennessee, que utilizará combustible de partículas isotrópicas triestructurales (TRISO) a base de uranio . En octubre, la empresa firmó un acuerdo con Google para suministrar un total de 500 MW para 2035 para alimentar sus centros de datos.

Pero China no está sola en sus aspiraciones de torio. Japón , el Reino Unido y los Estados Unidos, además de India , han mostrado interés en el combustible en un momento u otro. El problema de la proliferación no parece ser un impedimento, y hay formas de mitigar el riesgo. Copenhagen Atomics de Dinamarca , por ejemplo, actualmente apunta al desarrollo de un reactor de sales fundidas basado en torio, con un piloto de 1 MW planeado para 2026. La compañía planea soldarlo para que los posibles ladrones tengan que forzar un sistema altamente radiactivo para llegar al material listo para armas. Clean Core Thorium Energy, con sede en Chicago , desarrolló un combustible mezclado de torio y uranio enriquecido (incluido uranio poco enriquecido de alto ensayo o HALEU ), que, según dicen, no se puede usar en un arma. El combustible está diseñado para reactores de agua pesada.

Puede que los obstáculos políticos y técnicos hayan dejado en gran medida de lado la investigación sobre combustible de torio y reactores de sal fundida durante las últimas cinco décadas, pero ambos están definitivamente nuevamente sobre la mesa.