Con sede en Wilmington, Carolina del Norte, GE Hitachi quiere usar los residuos nucleares como combustible para plantas eléctricas nucleares avanzadas, lo que reduciría significativamente el volumen de residuos y el tiempo durante el que la mayoría de dichos residuos tienen que ser almacenados.
Varios laboratorios nacionales en los Estados Unidos, junto a GE, han estado desarrollando la tecnología a lo largo de varias décadas, aunque durante los últimos años la compañía “la dejó a un lado” debido a una falta de interés por parte de los EE.UU. por reutilizar residuos nucleares, afirma Eric Loewen, ingeniero consultor jefe para plantas avanzadas en GE Hitachi. La tecnología consiste en la separación de los residuos nucleares en distintos tipos de combustible utilizable, algunos de los cuales pueden alimentar a las plantas eléctricas nucleares convencionales, y otros pueden usarse en reactores de “neutrón rápido,” utilizados en plantas eléctricas de varios lugares del mundo pero sin presencia en los Estados Unidos.
La compañía espera que un nuevo panel de primera categoría designado por la administración de Obama para encontrar una nueva solución a los residuos nucleares recomiende el uso de su sistema. Steven Chu, el Secretario de Energía de los EE.UU., ha expresado su apoyo ante distintos tipos de reactores nucleares, así como por la consideración de la posibilidad de reprocesar los residuos nucleares. Durante las últimas semanas, la administración de Obama ha dado señales de un creciente apoyo por la energía nuclear, incluyendo la comunicación ayer de la primera garantía de préstamo para nuevos reactores nucleares en los Estados Unidos.
Las plantas eléctricas nucleares actuales de los EE.UU. sólo son capaces de usar un 5 por ciento de la energía contenida en el combustible nuclear. Algunos países como Francia usan otros procesos para extraer combustible nuclear utilizable a partir de los residuos nucleares, aunque estos procesos han sido criticados, en parte porque producen más plutonio, que podría ser robado para fabricar armas nucleares.
El proceso propuesto por GE Hitachi produce un tipo de combustible que sería más difícil de robar. Separa los residuos nucleares en tres grupos básicos de materiales. El primer grupo consiste en los productos de fisión que no se pueden utilizar como combustible en los reactores nucleares—tendrán que ser almacenados, pero sólo durante unos cuantos cientos de años, en vez de las decenas de miles de años necesarias para otros tipos de materiales de desecho nucleares. El segundo grupo es el uranio, que contiene demasiado poco material fisible para ser utilizado en los reactores nucleares de los EE.UU., pero contiene la suficiente cantidad para utilizarse en un reactor de Canadá. (Los reactores de uranio deuterio utilizan óxido de deuterio, o agua pesada, en vez del agua ligera utilizada para la absorción de neutrones en los EE.UU. Los reactores de agua ligera requieren el uso de uranio enriquecido.)
El último grupo contiene elementos transuránicos tales como el neptunio y el plutonio. El plutonio puro producido en otros procesos es relativamente fácil de manejar—produce poco calor y poca radiación peligrosa. También es difícil de detectar, puesto que no emite muchos neutrones. Estas cualidades hacen que sea un riesgo de seguridad peligroso. Sin embargo el sistema diseñado por GE Hitachi, que clasifica los materiales mediante la aplicación de un voltaje a una sal fundida, no separa el plutonio del resto de elementos transuránicos. En combinación con estos otros elementos, el combustible liberaría 1.000 veces más calor y 10.000 veces más rayos gamma, por lo que sería mucho más difícil de robar, señala Loewen.
De hecho, la combinación de elementos transuránicos podría acabar matando a cualquiera que intentase tomarla, afirma. Aunque esto no detendría a aquellos terroristas a los que no les importase morir en el intento, el material también libera 1.000 veces más neutrones que el plutonio puro, haciendo que sea más sencillo de detectar.
Charles Forsberg, director ejecutivo del Proyecto de Ciclo de Combustible Nuclear de MIT, está de acuerdo con que estos materiales serían más difíciles de robar que el plutonio, aunque señala que la tecnología de procesado podría ser peligrosa si cayese en manos de una nación cuyo objetivo fuese convertir los materiales en armas y no reutilizarlos en plantas nucleares.
El plutonio y el resto de elementos separados de los residuos nucleares en el proceso de GE Hitachi se pueden utilizar en un tipo de planta eléctrica nuclear que en la actualidad está en funcionamiento en Japón, y que se está construyendo en otros países. Estas plantas utilizan sal fundida como refrigerante, en vez del agua utilizada en las plantas eléctricas nucleares de los EE.UU. Los reactores refrigerados con sodio permiten que los neutrones emitidos durante la fisión mantengan los altos niveles de energía requeridos para utilizar este combustible. El tipo particular de reactor que ha diseñado GE Hitachi—llamado PRISM—sería compatible con la mezcla de elementos producida por su tecnología de separación. La tecnología aún no se ha aprobado para su uso en los Estados Unidos. Una razón es que el metal de sodio es altamente reactivo y requiere medidas de seguridad especiales.
Aunque podría reducir los residuos nucleares y proporcionar una valiosa fuente de combustible para las plantas eléctricas nucleares, la tecnología de GE Hitachi no eliminaría por completo la necesidad de almacenaje a largo plazo, afirma Forsberg, puesto que la perfecta separación de los componentes de los residuos nucleares es imposible—siempre habrá alguna fracción de materiales que necesiten ser almacenados durante más de 10.000 años.