TerraPower, la empresa que impulsa un innovador diseño de central nuclear, creada por Bill Gates, ha firmado un acuerdo de colaboraciónse con los grupos coreanos SK y Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP) para construir una central nuclear que permita validar el funcionamiento de este nuevo diseño, conocido como reactor Natrium, para evaluar su viabilidad comercial. Este nuevo diseño de central incluye el almacenamiento de energía en un depósito de sales fundidas.
SK Inc. y SK Innovation, conocidas colectivamente como SK, invirtieron 250 millones de dólares en TerraPower el otoño pasado durante un aumento de capital de 830 millones. La incorporación de KHNP, un desarrollador nuclear reconocido a nivel mundial, fortalece aún más al equipo que colabora para llevar el reactor Natrium al mercado.
El diseño del reactor de onda viajera (TWR®) de TerraPower sigue siendo un objetivo importante a largo plazo del programa Natrium™. Una red de plantas TWR podría operar durante siglos con combustible de uranio no enriquecido, necesitando uranio enriquecido para iniciar solo el primer reactor en la larga cadena de centrales. El diseño de TWR ofrece un uso 30 veces más eficiente del uranio extraído y un factor de reducción de cinco en la generación de residuos, todo basado en un ciclo de combustible de una sola vez sin las preocupaciones de seguridad y proliferación del reprocesamiento del combustible usado. Con sus importantes beneficios de no proliferación, será una tecnología ideal para el despliegue internacional, ya que muchos países nuevos recurren a la energía nuclear para satisfacer las necesidades de sus ciudadanos y economías en crecimiento.
El diseño del reactor de onda viajera (TWR®) de TerraPower sigue siendo un objetivo importante a largo plazo del programa Natrium™. Una flota de plantas TWR podrá operar durante siglos con combustible de uranio no enriquecido, necesitando uranio enriquecido para iniciar solo el primer reactor en la larga cadena de plantas. El diseño de TWR ofrece un uso 30 veces más eficiente del uranio extraído y un factor de reducción de cinco en los desechos, todo basado en un ciclo de combustible de una sola vez sin las preocupaciones de seguridad y proliferación del reprocesamiento del combustible usado. Con sus importantes beneficios de no proliferación, será una tecnología ideal para el despliegue internacional, ya que muchos países nuevos recurren a la energía nuclear libre de emisiones para satisfacer las necesidades de sus ciudadanos y economías en crecimiento.
El núcleo del reactor es la verdadera innovación del diseño TWR. En el centro del núcleo se encuentran barras de uranio enriquecido (U-235), rodeadas por barras de uranio empobrecido o natural (U-238). El U-235 sirve como iniciador, iniciando la reacción de la onda viajera, una reacción en cadena de movimiento lento de ondas concéntricas de fisión. La reacción de la onda viajera convertirá lentamente el uranio empobrecido en plutonio fisionable. Periódicamente, para mantener la reacción de fisión, la máquina de manejo de combustible en el reactor cambia de lugar el combustible, intercambiando barras de combustible caducadas del centro del núcleo por barras de combustible nuevas del borde exterior.
Las barras de control y seguridad están suspendidas sobre el núcleo del reactor. Las barras de control se pueden insertar mecánicamente en el núcleo, ajustando la velocidad de la reacción de fisión. Las barras de seguridad activadas por gravedad se pueden dejar caer en el núcleo en caso de emergencia, deteniendo rápidamente la reacción por completo.
Todo el reactor está ubicado por debajo del nivel del suelo, lo que proporciona capas adicionales de seguridad y protección.
La vasija del reactor y la vasija de protección del reactor contienen el núcleo del reactor y sus componentes sumergidos en sodio líquido. Esta configuración tipo piscina no tiene penetraciones de tuberías, lo que elimina el riesgo de accidentes por "pérdida de refrigerante".
TWR utiliza un ciclo de vapor Rankine para convertir el calor en electricidad. Los intercambiadores de calor intermedios transfieren de forma segura el calor de la piscina de sodio primaria a un circuito de sodio secundario, que transfiere el calor a los generadores de vapor.
La piscina primaria de sodio rodea el núcleo del reactor. TWR aprovecha las leyes naturales de la física y las ventajas inherentes del refrigerante de sodio para mejorar el rendimiento térmico y mantener un mayor nivel de seguridad.
El diseño del TWR opera a presión atmosférica y será capaz de utilizar combustible hecho de uranio empobrecido o natural, lo que le permitirá generar gradualmente material fisionable a través de una reacción nuclear sin eliminarlo del núcleo del reactor, un atributo importante de no proliferación. Esto elimina la necesidad de reprocesamiento mientras genera calor y electricidad durante un período mucho más largo de operación continua. A diferencia de los programas anteriores de reactores rápidos de sodio, el diseño del TWR elimina el reprocesamiento, lo que reduce los problemas de proliferación y reduce los costos generales del ciclo de combustible.
En 2021 TerraPower anunció sus planes para construir su reactor Natrium cerca de una central térmica de carbón en desuso en Kemmerer, Wyoming. Esta es una oportunidad increíble para el estado, que actualmente genera casi el 90% de su generación eléctrica a partir de combustibles fósiles.
El Departamento de Energía de EE. UU. está muy ilusionado con este proyecto y planea invertir casi dos mil millones de dólares para respaldar la concesión de licencias, la construcción y la demostración de este reactor, el primero de su tipo, para 2028.
El proyecto Natrium creará miles de puestos de trabajo en la construcción y cientos de puestos de trabajo permanentes una vez que la planta esté en funcionamiento. No solo aprovechará la infraestructura eléctrica existente en la central de carbón, sino también la fuerza laboral de la planta de energía local que puede trabajar con las empresas de servicios públicos para hacer la transición o aplicar sus habilidades a trabajos mejor pagados en energía nuclear.
En octubre de 2022 Global Nuclear Fuel–Americas (GNF-A), una empresa conjunta liderada por GE, y TerraPower anunciaron un acuerdo para construir la planta de combustible Natrium TM cerca de Wilmington. La instalación de combustible de Natrium será financiada conjuntamente por TerraPower y el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) a través del Programa de demostración de reactores avanzados, cuyo objetivo es acelerar la demostración de reactores avanzados a través de asociaciones de costos compartidos con la industria de EE. UU. La instalación representa una inversión de más de 200 millones de dólares.
Se prevé que la planta de combustible Natrium y otras iniciativas comerciales de energía nuclear aumenten la fuerza laboral de GNF-A y GE Hitachi Nuclear Energy (GEH) en aproximadamente 500 nuevos empleados durante cinco años. Muchos de estos nuevos empleados apoyarán la tecnología del reactor Natrium que está siendo desarrollada conjuntamente por GEH y TerraPower, así como otras iniciativas comerciales de energía nuclear.
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