¿Cuáles son las desventajas de los reactores de torio?

Los reactores de torio facilitarían la creación de material radiactivo de calidad para armas, producirían desechos radiactivos de larga vida, no han resuelto los desafíos técnicos durante décadas y probablemente serían más caros que otras generaciones nucleares, que ya es una de las formas de generación más caras. en el planeta. Si se comercializaran, serían una mejor opción que la generación de combustibles fósiles, y peor y más costosa que las energías renovables.

El torio empeora el problema de la proliferación nuclear

Los autores señalan que, a partir de experimentos anteriores para separar el protactinio-233, es factible que solo 1.6 toneladas de torio metálico sean suficientes para producir 8 kg de uranio-233, que es la cantidad mínima requerida para un arma nuclear. Utilizando el proceso identificado en su documento, agregan que esto podría hacerse “en menos de un año”.

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El torio no resuelve el problema de los desechos nucleares.

Los defensores afirman que el combustible de torio reduce significativamente el volumen, el peso y la radiotoxicidad a largo plazo del combustible gastado. El uso de torio en un reactor nuclear crea desechos radiactivos que, según los defensores, solo tendrían que aislarse del medio ambiente durante 500 años, a diferencia del combustible de uranio irradiado que sigue siendo peligroso durante cientos de miles de años. Este reclamo está mal. La fisión del torio crea productos de fisión de larga duración como el tecnecio-99 (vida media de más de 200,000 años). Si bien la mezcla de productos de fisión es algo diferente que con el combustible de uranio, se crea la misma gama de productos de fisión. Con o sin reprocesamiento, estos productos de fisión deben eliminarse en un depósito geológico.

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El torio no ha resuelto todos los problemas de ingeniería difíciles.

Problemas técnicos en curso
La investigación y el desarrollo del combustible de torio se han llevado a cabo en Alemania, India, Japón, Rusia, el Reino Unido y los EE. UU. Durante más de medio siglo. Además de la fabricación remota de combustible y los problemas en el extremo delantero del ciclo de combustible, los reactores reproductores de torio-U-233 producen combustible (“cría”) mucho más lentamente que los reproductores de uranio-plutonio-239. Esto lleva a complicaciones técnicas. A veces se cita a la India como el país que ha desarrollado con éxito el combustible de torio. De hecho, India ha estado tratando de desarrollar un ciclo de combustible para el mejoramiento del torio durante décadas, pero aún no lo ha hecho comercialmente.

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El torio es probablemente más caro que el nuclear ya caro

El torio puede ser abundante y poseer ciertas ventajas técnicas, pero eso no significa que sea económico. En comparación con el uranio, es probable que el ciclo del combustible de torio sea aún más costoso. En un modo continuo, necesitará tanto enriquecimiento de uranio (o separación de plutonio) como producción de varillas objetivo de torio. En una configuración de mejoramiento, necesitará un reprocesamiento, lo cual es costoso.

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El torio sería la forma más cara de generación.

La mayoría de las otras formas de nueva generación ya son más baratas que las nuevas centrales nucleares, que la AIE fija en 11-13 centavos por KWH, y las noticias recientes del Reino Unido ponen en 15 centavos por KWH según el acuerdo de Hinckley EDF. Como tal, el torio sería la forma de generación más cara disponible si se comercializara. Esto requeriría compromisos gubernamentales extraordinarios y apoyo fiscal, lo que es poco probable que ocurra para una tecnología no probada cuando las opciones baratas y probadas, como la energía eólica, están disponibles.

El torio es mejor para el calentamiento global y la contaminación que la generación de combustibles fósiles, pero no tan bueno como las energías renovables.

El torio, si funcionara, sería mucho mejor que la generación de combustibles fósiles en términos de emisiones de dióxido de carbono, tal como lo es la energía nuclear. Sin embargo, la energía eólica tiene emisiones de dióxido de carbono aún más bajas.

Del mismo modo, el torio no produciría partículas o contaminación química fuera de las cantidades relativamente pequeñas de desechos nucleares cuando se trabaja, a diferencia de la generación de combustibles fósiles. Pero, por supuesto, el viento y la energía solar no producen desechos tóxicos ni contaminación que se deba limpiar, fuera de la fabricación inicial.

El torio requeriría el respaldo gubernamental de otra generación

El torio, como todas las tecnologías de reacción nuclear, requeriría indudablemente límites de responsabilidad respaldados por el gobierno para las aseguradoras para ser considerado viable. Pocos gobiernos tienen un apetito por eso en este momento con la abyecta lección fiscal de Fukushima mirándolos a la cara. La limpieza del sitio de Fukushima costará entre $ 58 y $ 250 mil millones de dólares para cuando termine, y el gobierno está rescatando los servicios públicos que están fallando fiscalmente porque su flota nuclear tuvo que cerrarse por controles de seguridad y han estado importando costosos. combustibles fósiles. La inversión de los países en energía nuclear se desperdicia sustancialmente ya que dos tercios de la flota nuclear parecen no poder reiniciarse en absoluto. Ninguna otra forma de generación requiere la asunción gubernamental de responsabilidad para ser construida.

No existen cadenas de suministro o recursos humanos para la generación de torio.

La industria nuclear apenas ha construido un nuevo reactor durante 20 años. Las personas con educación, experiencia y ética para construir centrales nucleares son muy limitadas y en su mayoría se jubilan o se retiran. El torio, como nueva tecnología, tendría que entrenar de manera cruzada los pocos recursos nucleares que existen o entrenar nuevos recursos desde cero. Mientras tanto, las energías renovables se pueden construir con intercambios especializados en cantidades masivas porque los intercambios especializados son relativamente fáciles de conseguir. Lo mismo ocurre con la generación de combustibles fósiles.

Del mismo modo, no existe una cadena de suministro global para construir plantas nucleares porque no lo hacen regularmente; cada planta es efectivamente una instalación completamente a medida desde cero. La generación de torio ni siquiera tiene productos y compañías, no importa una cadena de suministro global, y todo tendría que construirse desde cero. Comparativamente, la energía eólica y la solar tienen cadenas de suministro altamente y cada vez más optimizadas porque gran parte de ella, 300 GW de energía eólica sola, equivalente a unos 300 reactores nucleares, se ha construido en los mismos veinte años. La generación de combustibles fósiles tiene cadenas de suministro aún más robustas.

Por favor no digas reactores de torio. El torio es un combustible nuclear. No es la máquina que lo consume. Además, el torio se puede usar solo o mezclado con uranio, plutonio y otros actínidos.

Los reactores de torio generalmente significan un Reactor de sal fundida diseñado para reproducir y fisión U233 de torio. Tal reactor representa el pináculo de la tecnología MSR. Está tratando de avanzar media docena de pasos tecnológicos en una sola generación, cada uno con sus propios costos, complejidades y, sobre todo, desafíos regulatorios.

Creo que tiene mucho más sentido:

1 – Incorporar torio en los reactores de combustible sólido existentes. Hay dos compañías trabajando en esto, una de ellas es Thor Energy. Hay ventajas significativas de mezclar 10–40% de torio con combustible de uranio poco enriquecido o hasta 90% de torio con plutonio para reemplazar el combustible MOX convencional.

2 – Desarrolle el reactor MSR absolutamente más simple y menos desafiante. Un ejemplo es la energía terrestre. Se espera que su versión inicial no use Thorium en absoluto.

3 – Desarrolle reactores quemadores MSR que usen mucho torio en su combustible, pero que aún utilicen uranio o plutonio como sus conductores fisibles. Por ejemplo ThorCon.

4 – Reactor completo de torio Breeder. Como la energía de Flibe.

Todas esas soluciones, excepto la # 4, evitan los desafíos asociados con la cría de U233 (que produce más U233 de lo que se consume), lo que implica varios problemas regulatorios, problemas de costos y problemas tecnológicos.

Si observa el estado de esas compañías, las que tienen una agenda más pragmática están mejor financiadas y tienen más probabilidades de llegar al mercado con su solución.

Thor Energy está totalmente financiado y podría estar cargando su combustible parcialmente (ensambles de prueba de plomo) en reactores comerciales tan pronto como 2018 y cargas completas de combustibles de torio tan pronto como 2020.

Terrestrial Energy ya está en proceso de aprobación regulatoria con el regulador canadiense (CNSC). Espera comenzar la construcción de su primer reactor IMSR en menos de 5 años.

ThorCon y Flibe Energy hasta ahora no tienen fondos para finalizar el diseño y comprometerse con el organismo regulador.

Hay muchas ventajas y muchos desafíos. Si bien esos reactores tienen una seguridad y economía intrínseca interesantes, existen muchas incógnitas y desafíos.

Los desafíos incluyen muchos problemas con la metalurgia y la química. Los compuestos de flúor y las reacciones nucleares atacan los metales especiales utilizados en la fontanería. Incluso los metales más duros, los Hastelloy, sufren cuando son bombardeados por todos los productos de fisión nuclear. También tiene el problema de mantener todo caliente para que las cosas no se congelen en las tuberías, incluso durante los tiempos de apagado. Y el mantenimiento y la reparación también serían un desafío, ya que las cosas se vuelven muy radiactivas. No está claro cómo reemplazaría una válvula defectuosa; probablemente necesitaría algunos robots con control remoto muy capaces. Y necesita desarrollar turbinas que puedan funcionar eficientemente a las temperaturas y presiones esperadas. Y necesita una instalación de procesamiento de combustible para eliminar la suciedad del combustible líquido. Nada de esto es barato o seguro o definitivamente posible o práctico.

No hay isótopos fisibles de torio para iniciar la producción de un reactor de torio, por lo que se deben utilizar otros elementos fisibles radiactivos para cebar un reactor de torio. Aparte de eso, los reactores de torio tienen muchas ventajas sobre los reactores de uranio o plutonio. Ver: reactor de torio de fluoruro líquido