Innovador enfoque para la gestión de residuos nucleares y generación de energía

La preocupación por la disposición de los residuos nucleares es un tema recurrente entre los ingenieros nucleares. En Estados Unidos, se almacenan aproximadamente 90,000 toneladas métricas de combustible nuclear gastado en casks de concreto en sitios de reactores nucleares, lo que equivale a llenar 18 piscinas olímpicas, y se siguen produciendo alrededor de 2,000 toneladas métricas cada año.

Diversas administraciones han intentado determinar ubicaciones seguras para la disposición final de estos residuos, mientras que generaciones de expertos en semiótica nuclear han considerado cómo mantener a las personas alejadas de esos sitios de almacenamiento. Sin embargo, el profesor Nick Brown, Fellow de Pietro F. Pasqua en el Departamento de Ingeniería Nuclear de la Universidad de Tennessee en Knoxville, propone un enfoque diferente.

"Ese combustible gastado es un recurso nacional", afirmó Brown. "Hay una gran cantidad de material útil allí".

En diciembre, Brown y su equipo finalizarán un proyecto denominado Matrix Engineered TRISO Compacts Enabling Advanced Reactor Fuel Cycles (MATRICY), una investigación liderada por la Universidad Stony Brook. En 2022, los investigadores de MATRICY comenzaron a investigar si los elementos pesados en el material nuclear usado podrían reciclarse como combustible para microreactores, que son reactores nucleares lo suficientemente pequeños como para caber en contenedores de envío.

"Hemos determinado que esto no solo es posible, sino que es potencialmente extremadamente atractivo", comentó Brown. "Estamos hablando de reducir el costo de la energía de estos reactores entre cuatro y siete veces, al tiempo que reducimos los acopios de residuos nucleares en un 93%".

El momento del proyecto MATRICY es tan impresionante como sus resultados. A principios de este año, el gobierno de EE. UU. emitió múltiples órdenes ejecutivas sobre energía nuclear, con objetivos que incluyen tanto la adición de capacidad de energía nuclear como el reciclaje eficiente de combustibles nucleares gastados.

"La energía nuclear es una de las fuentes de electricidad y calor ultra-bajo en carbono más importantes del mundo", destacó Brown. "En la ingeniería nuclear, siempre intentamos garantizar que los reactores sean lo más seguros posible, pero también es importante minimizar la carga de residuos nucleares para las generaciones futuras. Creo que es increíble que este equipo haya priorizado este trabajo años antes y haya estado desarrollando conceptos que ahora realmente interesan al gobierno federal".