¿Qué tan cerca estamos de un reactor de torio comercialmente viable; es decir, uno que podría pasar los procesos de aprobación regulatoria de varios países, y donde el costo de construcción y combustible sería competitivo con otras formas de generación de electricidad.

Answer 1

Un artículo reciente de The Guardian (periódico) indica que el gobierno chino aceleró la I + D con el mandato de desarrollar un reactor comercial de sal fundida en 10 años: China trabajando en plantas nucleares libres de uranio en un intento por combatir el smog

Para ser claros, los reactores MSR pueden funcionar con muchos tipos de combustible. El torio es uno de ellos, sin embargo, los MSR también pueden “quemar” las reservas existentes de desechos radiactivos, debido al hecho de que no requieren uranio enriquecido. El U235 es el combustible principal en los reactores de hoy en día, pero se agota en 1 o 2 años cuando es necesario reemplazar las barras de combustible. La “basura” todavía contiene más del 90% de U238, así como otros transuránicos, la mayoría de los cuales son fisibles y pueden quemarse en MSR.

Por lo tanto, si bien se habla mucho sobre los reactores de torio y reproductores nucleares (que, una vez alimentados y encendidos, deberían poder funcionar solos durante más de 30 años), creo que el primer paso es desarrollar una tecnología MSR confiable y reactores “quemadores”, comercialícelos y luego continúe la investigación y el desarrollo de reactores de torio.

Esto, en mi opinión, sería un enfoque sensato de ingeniería.

Answer 2

Yo diría que tienen el potencial de convertirse en otra flecha en el aluvión de opciones que tenemos contra el cambio climático. Ninguna fuente de generación de energía será la única responsable de la superación del cambio climático. Requerimos una variedad de fuentes de energía para responder adecuadamente a nuestra demanda variable de energía.

La energía nuclear es excelente para producir una ‘carga base’ de energía: esa es la cantidad que siempre se requiere. La carga máxima (cuando todo el mundo pone el hervidor a medio tiempo en un partido de fútbol es un ejemplo que se usa con frecuencia) generalmente se requiere para estar compuesta de otras fuentes de energía que se pueden girar rápidamente para producir energía. Un ejemplo de esto es una central eléctrica de turbina de gas. Es cierto que, en el futuro, el uso de Reactores Modulares Pequeños (SMR) puede permitir la generación de energía local y reducir la importancia de las fluctuaciones máximas de energía.

Otra forma de solucionar este problema, que creo que actualmente está subdesarrollada y es tan importante como la producción de energía limpia, es el almacenamiento de energía. Por el momento, el almacenamiento de agua por gravedad es escaso y distante, y las baterías y los condensadores no están disponibles en la escala requerida y con las eficiencias adecuadas.

Los reactores de torio tienen el beneficio de producir ‘desperdicio’ que es difícil (pero no imposible) de convertir en material fisionable enriquecido de grado de armas. Esto, creo, combinado con la mayor abundancia del material en comparación con el uranio, son los beneficios de un reactor de torio.

Los inconvenientes son que los reactores de torio aún no producen energía a escala industrial (corríjame si me equivoco) y, por lo tanto, aún requieren una gran cantidad de dinero, pero lo más importante, tiempo, antes de que sean relevantes.

Pero el punto primordial de esta respuesta es que cualquier fuente de energía nuclear es solo una parte del futuro de la energía.

Answer 3

No soy un profesional, pero puedo decir que se ha hecho (comercialmente) a una escala decente desde el MSR de Oak Ridge. A finales de los años 70, un reactor presurizado de agua ligera en Shippingport, PA cambió su núcleo U235 por uno hecho de U233 al 6% y Th232. Después de 5 años de operación, se descubrió que la cantidad de U233 había aumentado realmente en el núcleo del reactor. Este no fue un artículo muy teórico publicado sobre un gran concepto. Fue un experimento exitoso con un reactor operativo de 60MWe. Si bien este experimento tuvo lugar en una planta comercial, no puedo dar fe de la economía de dicho ciclo de combustible. Dados los costos actuales del mineral de uranio, esta reacción particular puede ser demasiado costosa para justificar una mayor investigación.

Answer 4

Tratar de determinar la viabilidad económica de los reactores de torio con nuestro nivel actual de conocimiento es muy difícil. Realmente no hay base para estimar el costo inicial de cualquier planta de energía hasta que haya un concepto de diseño bastante sólido que esté casi completo y que sea detallado en ingeniería. Sin un diseño comercial de reactor de torio terminado, cualquier estimación de costos está llena de incertidumbre.

Actualmente no existe un diseño comercial de reactor de torio a un nivel de integridad y madurez técnica suficiente para basar una buena estimación de costos.

En las décadas de 1960 y 1970, el Laboratorio Nacional Oak Ridge produjo varios diseños de Reactores de Sal Fundida de Torio. Esos diseños preliminares de reactores incluyeron estimaciones de costos de proyecto justos y responsables específicos para su época. Los defensores modernos de la MSR de Thorium con frecuencia intentan usar los estimados de costos ORNL MSBR antiguos mientras ajustan esos estimados de costos preliminares aplicando un factor de ajuste de inflación estándar. Si bien esto es lo mejor que es posible actualmente sin un diseño TMSR completo y totalmente diseñado, está lejos de ser satisfactorio.

Al tratar de explorar el costo de las centrales eléctricas para acceder a la viabilidad económica, vale la pena aplicar un método consistente en la evaluación de costos para hacer comparaciones justas. El DOE EIA es experto en evaluar los costos de las centrales eléctricas y proporciona información a partir de la cual se pueden hacer comparaciones más confiables y justas.

¿Cuánto cuesta construir diferentes tipos de plantas de energía en los Estados Unidos?
http://www.eia.gov/forecasts/cap …

Answer 5

tl; dr (añadido más tarde) Algo así como 30 años.

No tenemos las respuestas completas a su pregunta, pero estamos en el proceso de obtener las respuestas sobre las consideraciones de diseño, incluida la corrosión, la gestión de residuos, la seguridad, el costo, etc. Puede leer sobre proyectos de demostración en varias etapas de diseño y construcción en nueve países, de los trece que trabajan en el concepto: Estados Unidos, Reino Unido, Alemania, Brasil, India, China, Francia, República Checa, Japón, Rusia , Canadá, Israel y los Países Bajos. Algunos de ellos proponen construir MSR en otros países.

Wikipedia: energía nuclear a base de torio

Asociación Nuclear Mundial: Reactores de sal fundida

Estos proyectos han recibido la aprobación reglamentaria para fines de investigación o como prototipos comerciales.

El gobierno de India también está desarrollando hasta 62, en su mayoría reactores de torio, que espera que estén operativos para 2025. Es el “único país del mundo con un plan detallado, financiado y aprobado por el gobierno” para centrarse en la energía nuclear basada en torio .

Sin embargo,

Según las respuestas dadas en Preguntas y Respuestas en el Parlamento de la India en dos ocasiones distintas, el 19 de agosto de 2010 y el 21 de marzo de 2012, el despliegue de torio a gran escala solo se espera “3 a 4 décadas después de la operación comercial de reactores reproductores rápidos con un corto tiempo de duplicación” . La explotación completa de las reservas nacionales de torio de la India probablemente no ocurrirá hasta después del año 2050.

Deberíamos estar al 100% de electricidad renovable a un costo mucho menor antes de esa fecha.

Answer 6

un “Reactor de torio” es un término vago que puede interpretarse de muchas maneras.

1 – En el pasado, algunos reactores convencionales enfriados por agua funcionaban con torio (por ejemplo, el reactor Shippingport ahora está fuera de servicio)

2 – Hay dos compañías que certifican el combustible MOX de torio + plutonio para hacer funcionar los reactores PWR / BWR existentes con torio alrededor de 2020 (Thor Energy y Lightbridge)

Esto va a suceder ya que permite actualizar los reactores (extraer más energía del mismo reactor con actualizaciones de bajo costo), permite un mayor consumo (intervalos más largos entre interrupciones de reabastecimiento de combustible, menos desperdicio nuclear), mayores márgenes de seguridad (el torio tiene mayor conductividad térmica y punto de fusión más alto) y, finalmente, el combustible nuclear gastado por torio es más atractivo para el reprocesamiento que el uranio SNF.

3 – Pero cuando las personas hablan de un Reactor de Torio, generalmente se refieren a un MSR (Reactor de Sal Fundida) que funciona con combustible de Torio. Pero los MSR pueden diseñarse para funcionar con combustible de fluoruro de uranio poco enriquecido. Los MSR en general son una cosa, con al menos media docena de diseños trabajados por empresas / investigadores gubernamentales en EE. UU., Canadá, China, India, Francia y el Reino Unido. Poco más de la mitad de esos diseños planean funcionar con combustible de torio o torio + plutonio.

4 – Pero el gran zumbido sobre el Reactor de Torio fue específicamente el LFTR, un reactor MSR avanzado y de alta eficiencia que espera extraer alrededor del 95% del potencial de fisión total del combustible de Torio, que sería un diseño revolucionario. La Flibe de Kirk Sorensen está trabajando en ello, pero no hay información disponible sobre financiación, y sin al menos algunos millones, todo lo que se puede hacer son simulaciones por computadora y diseño conceptual (y menos de 100 millones son insuficientes para hacer un prototipo de demostración funcional). Creo que esto eventualmente sucederá, pero podría llevar décadas. Todo el concepto de LFTR se encuentra con muchos problemas regulatorios con la mentalidad actual de la NRC de los EE. UU., Especialmente con muchas preocupaciones de proliferación nuclear.

Answer 7

Nadie está remotamente cerca de un producto comercial viable que pasaría los controles reglamentarios en varios países.

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 los nucleares, que ya es una de las formas de generación más caras en el mundo. planeta.

Los entusiastas del torio son tecno-fantasmas marginales que han convencido a un montón de otras personas de que el torio es una bala de plata. Ni siquiera es una bala de torio.

El torio no resuelve el problema de la proliferación y, de hecho, lo empeora.

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”.

Lea más en: Página en phys.org

No es una solución de desecho
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.

Más información en la página cleantechnica.com

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.

Lea más en http://cleantechnica.com/2012/09 …

No es una solución económica
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.

Lea más en http://cleantechnica.com/2012/09 …

---

¿Te gusta mi contenido? Ayuda a que se propague a través de Patreon. Obtenga consultoría confidencial a través de OnFrontiers. Envíeme un correo electrónico si desea que escriba para usted.

Answer 8

La forma más cercana de reactor comercial de torio implicaría el uso de torio en barras de combustible sólido tradicionales que se pueden cargar y usar en reactores de agua ligera existentes sin tener que modificar físicamente los reactores existentes.

Esta página web enumera una cantidad significativa de informes y documentos técnicos que detallan los esfuerzos de la empresa nuclear estadounidense Lightbridge para diseñar barras de combustible especiales que contengan torio para los reactores actuales. Tengo entendido que Lightbridge está participando actualmente en una prueba práctica de campo de la tecnología de varillas de combustible Thorium / Pu239 en un pequeño reactor de investigación noruego en Halden, Noruega. Puede encontrar más información sobre la tecnología de varillas de combustible Lightbridge Thorium aquí.

Answer 9

Aparte de los Estados Unidos, también debes vigilar a India y China. India está planeando tener un reactor de torio de 300mw en funcionamiento para 2015. Ver: primer reactor de torio del mundo diseñado

China planea tener un reactor de investigación de torio de 2mw en funcionamiento para fines de 2015. Durante los próximos 20 años, planean una MSR de demostración provisional de 10 a 30mw (¿tal vez para 2017?), Y finalmente tendrán un prototipo de reactor comercial de 200mw en funcionamiento.

En los Estados Unidos, debe revisar las presentaciones de TEAC en YouTube para ver los diversos esfuerzos de la ’empresa privada’ estadounidense. Parece que el gobierno estadounidense siente que la industria privada debería ser el lugar donde debería tener lugar el desarrollo del reactor de torio. Como se dijo anteriormente, Estados Unidos tenía un Thorium LFTR funcionando durante aproximadamente 5 años antes de que Nixon cerrara la financiación en ORNL. Mi opinión es mucho depende de la licencia de NRC para permitir el desarrollo del reactor de torio. Puede sentir cierta frustración en el ámbito político con respecto a las regulaciones de minería y procesador de tierras raras / torio. Somos nuestro único enemigo. Otros países están buscando el liderazgo estadounidense, pero ninguno parece provenir del Departamento de Energía y otras entidades gubernamentales. Flibe parece estar parcialmente financiado por el Ejército (supongo) porque afirman que uno de sus objetivos es desarrollar una fuente eléctrica sin red para el campo. Las empresas privadas en este campo parecen ser en su mayoría pequeñas empresas que están hambrientas de financiación. La mayoría de estas pequeñas empresas parecen estar en la fase de diseño conceptual con muy poco diseño “duro” en progreso por falta de fondos. También debe mirar el trabajo en UC Berkeley sobre investigación de materiales para MSR, que es crucial para el diseño y desarrollo de MSR.

Answer 10

Qué cerca…?! Podríamos haberlos tenido ayer. Incluso hace años.

Deberíamos tenerlos ya.

Pero simplemente se adapta a algunas personas, ya que no se ha hecho comercialmente viable. Que todavía está en el fondo, de la industria energética.

Porque si bien sigue siendo así, todavía se necesitan instalaciones de carbón, gas, petróleo e incluso uranio y la tecnología de reciclaje de energía nunca nos lleva a ninguna parte. El viento, el agua, la energía solar y la energía geotérmica no nos han llevado a ninguna parte, en realidad. Nadie puede alimentar al mundo o liberarlo de la dependencia del carbón, el gas y el petróleo.

En el último año del mandato de Obama, ¿vio por qué no se estaba utilizando Thorium? Aquí hay solo un video entre muchos otros …

Obama, China, tierras raras: ¿puede la OMC salvar empleos de manufactura? ¿Por qué no EE.UU. REE? TORIO

Answer 11

En cuanto a Thorium qua Thorium, los combustibles Thoria han sido validados para uso CANDU, PWR y BWR. Pero debido a que requerirían pasos adicionales (mezclar la toria con el uranio o MOX reprocesado) y un mayor enriquecimiento del uranio, nadie se molesta.
El torio MSR es otra ave por completo. Pero no por Thorium, porque la tecnología MSR es diferente y la burocracia es reacia al cambio.

Answer 12

La ingeniería y el desarrollo de procesos y la experiencia operativa y el análisis iterativo de seguridad necesarios son comparables a los necesarios para llevar a la industria de los reactores de agua ligera al récord de seguridad comprobado actual medido en miles de años de reactor por accidente.

La principal ventaja del reactor de sales fundidas es que las sales tienen bajas presiones de vapor a las temperaturas de funcionamiento previstas y no requieren un recipiente capaz de contener 150 atmósferas de presión necesarias para mantener el agua líquida a la temperatura de funcionamiento de un PWR. Sin embargo, los recipientes de contención no han fallado en accidentes de reactores de agua. Si los reactores de sal fundida pueden ser tan seguros con una contención mucho más liviana requiere un análisis completo de los casos de falla y la experiencia laboral y no se puede responder de manera sencilla simplemente postulando, en principio, incluso un mecanismo de seguridad pasivo plausible como tapones de congelación sobre tanques de descarga. Los diseños recientes de reactores de agua también utilizan mecanismos pasivos de seguridad.

La principal desventaja es que cada reactor de sal fundida es una planta de reprocesamiento continuo que manipula, separa y almacena múltiples productos gaseosos, líquidos y sólidos altamente radiactivos, y cada operación requiere limitar las fugas a partes por mil millones y el tiempo medio de mal funcionamiento en los miles de años.

Answer 13

La Agencia / Compañía de Energía Nuclear de la India conocida como NPCIL ya tiene planes para muchos reactores de torio. Los ciclos de combustible de torio son particularmente atractivos para la India porque tienen enormes depósitos de torio. Entonces para ellos, sí, es una “tecnología viable contra el cambio climático”.

En los Estados Unidos, hay pocos reactores de ciclo de combustible de fisión incluso convencionales en los tableros de dibujo. Ninguno se construirá a tiempo para hacer mella en las emisiones de GEI a tiempo para ayudar a prevenir lo peor del cambio climático.

Answer 14

El DOE está trabajando en un acuerdo de diez años con China para ayudarlos a desarrollar un reactor de sal fundida de torio, con la esperanza de devolver el diseño a los Estados Unidos. Con suerte, 10 años o menos.

http://fortune.com/2015/02/02/do…

Answer 15

Un factor que parece pasarse por alto es la acumulación de productos de fisión que absorben neutrones que eventualmente detendrán la reacción (esta es la razón principal para reabastecer de combustible a los reactores comerciales, ya que solo se consume una pequeña fracción del U-235 y gran parte se reemplaza con Pu-239.

Answer 16

Alguna información más reciente sobre el estado de al menos un competidor:

http://thorconpower.com/docs/isl …

El enlace muestra más que un sueño de ingenieros. Están siendo financiados por Indonesia que ha firmado la fase de viabilidad.

Indonesia completa el estudio de prefactibilidad de ThorCon

Answer 17

Pregúntese por qué sigue escuchando / leyendo sobre esto en los márgenes, pero en ninguna parte de la corriente principal. Incluso en los Estados Unidos, hemos tenido varias compañías recientemente dedicadas a construir / expandir plantas nucleares.

Sin embargo, no se ha mostrado ningún proyecto de demostración serio de estos reactores de torio en ninguna parte.

Es un arenque rojo, algo diseñado para despistarlo, para atraer a la gente a creer que hay futuro para una energía nuclear más barata y segura. Incluso atrae la atención de los Bill Gates del mundo; Sin embargo, estamos apenas más cerca de tener estos reactores que hace 50 años.

Es la tecnología perfecta para las personas que no desean desarrollar alternativas energéticas: una bala de plata para un arma que nunca se construirá.

Answer 18

Se supone que tenemos uno en funcionamiento en aproximadamente un año, creo. Aunque podría llevar un poco más de tiempo. (ilusiones) … No tengo idea en realidad, pero siempre hay esperanza. Y es un jonrón para cualquier país que lo haga. No lo he hecho, pero sería interesante ver si se han emitido nuevas patentes para tecnología relacionada. Espero que los chinos lleguen a ella antes que los EE. UU., En última instancia, posean los derechos mundiales por su arduo trabajo, al tiempo que otorgan licencias cruzadas a Westinghouse o a quien sea. No me importa quién lo haga francamente, solo hazlo. También me gusta la Vela Nuclear de Bill Gates.