Revolucionando el panorama del combustible nuclear, está ganando atención una innovación revolucionaria conocida como ANEEL (Energía Nuclear Avanzada para una Vida Enriquecida). Desarrollado y patentado por Mehul Shah, fundador y director ejecutivo de Clean Core Thorium Energy (CCTE), este combustible combina torio y uranio poco enriquecido de alto ensayo (HALEU).
El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), el Laboratorio Nacional de Idaho (INL) y el Centro de Ciencias e Ingeniería Nuclear de Texas A&M trabajaron con CCTE para desarrollar UNA ANGUILA.
El invento de la empresa con sede en Chicago tiene el potencial de remodelar la trayectoria de la energía verde de la India al facilitar el uso de torio en nuclear reactores
El papel del torio en las soluciones de energía verde
India cuenta con las mayores reservas de torio del mundo, estimadas en 1.07 millones de toneladas, suficientes para más de un siglo. Sin embargo, el torio, un material fértil, requiere combinarse con materiales fisibles como el uranio-235 o el plutonio-239 como combustible para el reactor.
Kailash Agarwal, especialista en instalaciones del ciclo del combustible del OIEA, destacó la importancia del torio para proporcionar soluciones a la transición energética. Señaló que:
"Debido a su abundancia y su capacidad de reproducción de material fisionable, el torio podría ofrecer una solución a largo plazo a las necesidades energéticas de la humanidad".
El desafío reside en minimizar el uso de valiosos uranio para este propósito. El combustible ANEEL de Clean Core aborda este problema introduciendo una mezcla de torio y HALEU, enriqueciendo el contenido de uranio.
HALEU es un material crucial necesario para muchos diseños de reactores avanzados. Centrus Energy Corporation produjo por primera vez un HALEU de 20 kg, el primero de su tipo en más de 70 años.
El Departamento de Energía de EE. UU. está investigando a HALEU a través de su proyecto de demostración en Piketon, Ohio, en asociación con Centrus.
ANEEL puede integrarse en los reactores de agua pesada a presión (PHWR) existentes, la columna vertebral de la flota nuclear de la India. Con 18 reactores PHWR ya en funcionamiento y diez más en construcción, ANEEL tiene el potencial de cambiar las reglas del juego.
A diferencia de los reactores convencionales que utilizan combustible de uranio enriquecido hasta un 5%, HALEU, enriquecido entre un 5% y un 20%, es crucial para los diseños de reactores nucleares avanzados.
Actualmente, la producción comercial de HALEU es limitada. Sólo Rusia y China son capaces de producir HALEU a esta escala. Dado el riesgo del lado de la demanda, los proveedores no están dispuestos a aumentar la producción.
Aquí es donde entra en juego la innovación ANEEL de Clean Core. Ofrece un camino a la comercialización a corto plazo, aumentando la confianza entre los proveedores.
Encendiendo la revolución nuclear de la India
La estrategia de torio de la India implica crear una capa de torio alrededor uranio o reactores de plutonio para convertir el torio en uranio-233 a medida que se produce energía.
ANEEL ofrece una alternativa más sencilla y rápida, aprovechando HALEU importado para el despliegue de torio. Si se adopta, ANEEL podría acelerar la transición energética verde de la India, utilizando sus abundantes recursos de torio para lograr cero neto por 2070.
Al innovar en el panorama del combustible nuclear, ANEEL no sólo ofrece una alternativa al torio, sino que también genera beneficios sustanciales en términos de reducción de residuos nucleares y eficiencia operativa.
Una de las principales ventajas de ANEEL es su capacidad para reducir drásticamente el volumen de residuos nucleares y los costos operativos. El paquete de combustible dura mucho más y se quema de manera más eficiente, con un consumo de 60,000 MW-día por tonelada. Esto es mucho más eficiente en comparación con los 7,000 MW-día por tonelada de combustible de uranio natural convencional en los PHWR.
Este mayor quemado afecta significativamente los volúmenes de desechos y los aspectos económicos de las operaciones del reactor.
Cuando se trata de reducción de residuos, la comparación también es sorprendente. Utilizando combustible de uranio natural en un PHWR indio existente de 220 MW, sería necesario reemplazar diariamente un promedio de 8 haces durante los 60 años de vida útil del reactor. Esto totaliza alrededor de 175,000 paquetes utilizados.
Con combustible de ANEEL, sólo sería necesario reemplazar 1 haz cada día, lo que daría como resultado el uso de 22,000 haces durante la vida útil del reactor. Todo esto conduce a una importante reducción de residuos y ahorros de costes.
Capturando el panorama mundial de la energía nuclear
La composición única de HALEU y Torio de ANEEL proporciona beneficios inherentes, lo que hace que el combustible gastado no sea apto para el uso de armas. Esto da tranquilidad a los proveedores extranjeros de uranio y reactor operadores.
La tecnología ha despertado el interés internacional, y los Laboratorios Nucleares Canadienses firmaron un Memorando de Entendimiento (MoU) con Clean Core para apoyar el desarrollo y despliegue del combustible ANEEL.
Esta innovación podría desempeñar un papel fundamental para satisfacer la creciente demanda mundial de producción de energía limpia y básica. Se alinea fuertemente con los objetivos delineados por los países en la COP28 de triplicar la capacidad nuclear.
El combustible ANEEL se destaca en el panorama nuclear por su combinación patentada de torio y uranio, en particular con HALEU. Este combustible distintivo aborda múltiples desafíos asociados con la energía nuclear, incluidos los costos, las preocupaciones sobre la proliferación y la gestión de residuos. Sorprendentemente, al ser un producto de la innovación estadounidense, el combustible de ANEEL tiene potencial para exportarse a mercados nucleares emergentes.
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