Las arenas de la India están cargadas de un potencial excepcional para forjar un futuro libre de emisiones de carbono, gracias a sus vastas reservas de torio, el cual juega un papel crucial en su estrategia de energía nuclear a largo plazo. Con este escenario, y en este contexto, China ha anunciado su intención de construir la primera central nuclear de torio y sales fundidas en el desierto de Gobi, marcando un hito en el desarrollo global de esta tecnología emergente.

Según explica Artem Vlasov, en su nota sobre el potencial a largo plazo del torio en la energía nuclear publicada por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), el torio, que suele encontrarse en rocas ígneas y arenas de minerales pesados, recibe su nombre por Thor, el dios del trueno en la mitología nórdica.

Este elemento es tres veces más abundante en la naturaleza que el uranio, pero históricamente se le ha sacado poco provecho en la industria y en la generación de electricidad. Este hecho se debe en parte a que el torio no es un combustible nuclear per se; sin embargo, sí se puede utilizar para crear ese tipo de combustible.

Se considera que el torio 232, el único isótopo natural del torio, es “fértil” para la fisión, lo que significa que necesita un elemento desencadenante, como el uranio o el plutonio, para iniciar y mantener una reacción en cadena. Al irradiarlo, el torio 232 sufre una serie de reacciones nucleares hasta finalmente formar uranio 233, que luego se puede dividir para liberar energía con la que impulsar un reactor nuclear.

Dado que la India acoge las mayores reservas mundiales de torio, su estrategia de energía nucleoeléctrica a largo plazo culmina en la explotación de este metal plateado y ligeramente radiactivo, que se considera más limpio y más eficiente que los combustibles nucleares convencionales.

“Desde el inicio del programa de energía nuclear de la India, el torio ha sido uno de los elementos que ha acaparado la atención de la investigación y el desarrollo”, explicó Anil Kakodkar, Rector Honorario del Instituto Nacional Homi Bhabha de Bombay (India).

La India ha diseñado y está desarrollando un reactor alimentado con torio —el reactor avanzado de agua pesada— que, según Kakodkar, servirá como demostración no solo del ciclo del combustible de torio, sino también de características de seguridad pasiva.

Pero la India no está sola en sus intenciones de aprovechar las singulares propiedades del torio. En junio de 2023, China emitió un permiso de operación para un reactor nuclear experimental alimentado con sales fundidas de torio. Construido en medio del desierto de Gobi, al norte del país, el reactor se someterá a pruebas durante los próximos años.

Además, Estados Unidos, Japón, Reino Unido y otros países también han demostrado entusiasmo con respecto a la investigación de la posible aplicación del torio en la energía nucleoeléctrica.

No obstante, el uso de torio para la producción de energía no está exento de dificultades. Existen varios obstáculos económicos y técnicos que dificultan su aprovechamiento. Pese a su abundancia, se trata de un metal cuya extracción es actualmente costosa.

“La monacita es un mineral que constituye una de las mayores fuentes de tierras raras y es también una de las principales fuentes de torio. De no ser por la actual demanda de tierras raras, no se extraería monacita solo por su contenido en torio", afirmó Mark Mihalasky, especialista en Recursos de Uranio del OIEA. 

"El torio es un subproducto y para su extracción se han de usar métodos más costosos que para extraer uranio. Sin embargo, esta situación podría cambiar si aumentaran la demanda de torio y su aplicación en la energía nucleoeléctrica”, agregó Mihalasky.

Los costos de investigación, desarrollo y realización de pruebas relacionadas con las instalaciones nucleares que emplean torio también son elevados debido a la falta de experiencia al respecto y a que, durante muchos años, en el ámbito de la energía nucleoeléctrica ha prevalecido el uranio.

“Además, el torio es difícil de manipular tras la irradiación. El combustible de torio requiere procesos de fabricación de combustible remotos más caros, en comparación con el combustible de uranio, debido a la presencia en el torio de productos de desintegración que emiten potentes radiaciones gamma. Además, el reprocesamiento del combustible de torio gastado es complejo", explicó Anzhelika Khaperskaia, Jefa Técnica de Ingeniería del Combustible e Instalaciones del Ciclo del Combustible Nuclear del OIEA. 

"La disolución del dióxido de torio y el manejo de los productos gaseosos plantean dificultades, y estos procesos necesitan madurez a escala industrial. Debido al uso de fluoruros durante la disolución, el equipo de reprocesamiento también está sujeto a corrosión”, completó Khaperskaia. 

Un proyecto coordinado de investigación del OIEA, de cuatro años de duración, se centró en las posibilidades de desarrollar energía nuclear a partir de torio; en él se examinaron los beneficios y desafíos que entraña el uso de torio como combustible y se analizó su aplicación en distintos tipos de reactores: desde los reactores refrigerados por agua —los más habituales— hasta los reactores de sales fundidas. 

¿QUÉ PUEDE OFRECER EL TORIO?
El torio presume de varias ventajas con respecto al combustible nuclear convencional, el uranio 235. El torio puede generar más material fisible (uranio 233) que el que consume y, al mismo tiempo, alimentar un reactor refrigerado por agua o un reactor de sales fundidas; además, genera una cantidad inferior de actínidos menores de período largo que los combustibles de plutonio.

Se estima que la corteza superior de la Tierra contiene un promedio de 10,5 partes por millón (ppm) de torio, frente a las aproximadamente 3 ppm del uranio.

“Dada su abundancia y su capacidad para generar material fisible, el torio podría ofrecer una solución a largo plazo para las necesidades energéticas de la humanidad”, comentó Kailash Agarwal, Especialista en Instalaciones del Ciclo del Combustible Nuclear del OIEA y uno de los autores del informe.

Además de que los reactores impulsados por torio —y la energía nucleoeléctrica en general— no emiten gases de efecto invernadero durante su explotación, otra de sus ventajas es que producen menos desechos nucleares de período largo que los reactores alimentados por uranio actuales.

CHINA, LA PRIMERA CENTRAL DEL MUNDO
Según informó Interesting Engineering, en un momento significativo para el desarrollo de la energía nuclear, China planea establecer la primera central nuclear de torio y sales fundidas del mundo en el desierto de Gobi.

La innovadora instalación, que según China entrará en funcionamiento en 2025, pretende remodelar la energía mundial con su tecnología de punta y sus perspectivas de una industria nuclear más segura y ecológica.

En lugar de uranio, esta central utiliza torio como combustible. Su reactor no necesita agua para refrigerarse porque utiliza sal líquida o dióxido de carbono para transferir calor y producir electricidad.

Una de las ventajas de utilizar torio como combustible primario es que elimina el temor a una posible escasez por falta de uranio, que es lo que normalmente se utiliza en los reactores; esto se debe a que el torio es más abundante que el uranio.