El Laboratorio Nacional de Idaho (INL) ha dado un paso significativo en el desarrollo de los reactores nucleares de sal fundida, una tecnología de la Generación IV que promete redefinir la industria energética. Utilizando un proceso innovador, el equipo del INL ha conseguido mejorar sustancialmente la producción de combustible especializado para este tipo de reactores. Este avance es clave para superar las limitaciones técnicas y económicas que habían frenado la implementación de estos reactores en el pasado.

Las sales fundidas son compuestos químicos, generalmente de fluoruro o cloruro, que se encuentran en estado líquido a altas temperaturas. Se usan en reactores nucleares de sales fundidas como refrigerante y combustible, permitiendo una operación más segura y eficiente. Su capacidad para almacenar y transferir calor también las hace útiles en energía solar térmica y procesos industriales.

Los reactores nucleares de sal fundida destacan por operar a temperaturas de aproximadamente 600 °C (1,112 °F), lo que les otorga una eficiencia energética un 50% superior en comparación con los reactores de agua a presión generalmente empleados hoy en día. Además, estos reactores operan a presión atmosférica, eliminando el estrés mecánico en el sistema y disminuyendo drásticamente los riesgos de accidentes catastróficos. Otra de sus características más importantes es que la reacción nuclear es auto-limitante, garantizando un control seguro del proceso.

Entre las ventajas más notables de estos sistemas se encuentra su capacidad para reciclar combustible nuclear de manera continua. Este ciclo cerrado no solo reduce de manera significativa la cantidad de residuos nucleares generados, sino que también permite agregar nuevo combustible y extraer los residuos mediante un sistema sencillo, similar en concepto al funcionamiento de la plomería. A su vez, la flexibilidad en el tipo de combustible que puede utilizar se convierte en un factor estratégico, ya que amplía su aplicabilidad y mejora la economía del sistema, además de reducir los riesgos de proliferación de armas nucleares.

Desde 2020, el proyecto liderado por Bill Phillips en el marco del Experimento de Reactor de Cloruro Fundido (MCRE) se ha centrado en resolver dos desafíos principales: encontrar un compuesto de uranio adecuado y establecer métodos de fabricación eficientes y escalables. En un inicio, el INL apenas podía producir entre 57 y 85 gramos de combustible en un solo lote. Ante la necesidad de unas 3.5 toneladas de combustible para alcanzar la fase crítica de un reactor, esta capacidad era insuficiente. Sin embargo, gracias a los avances en los procesos de producción, ahora es posible producir 18 kilogramos por lote, marcando un progreso significativo en comparación con las etapas iniciales.
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De cara a los próximos años, se ha proyectado la producción de cinco lotes adicionales de combustible antes de octubre de 2025. Este esfuerzo tiene como objetivo consolidar el proceso de producción a gran escala. Según los planes actuales, se espera que el reactor MCRE esté operativo para 2028, mientras que una versión comercial del sistema podría ser introducida en 2035.

El proceso de fabricación del combustible implica convertir uranio metálico en un compuesto soluble en sal fundida. Este procedimiento ha requerido la creación de un horno prototipo y otros equipos especializados para garantizar la seguridad y la eficacia en el manejo del material. Las fases iniciales de desarrollo han utilizado uranio empobrecido, que no solo es más seguro sino también más económico, permitiendo optimizar el sistema sin desperdiciar recursos valiosos como el uranio enriquecido.

Este logro recoge años de trabajo en torno a la innovación en la energía nuclear avanzada, potencialmente fortaleciendo su posición como una opción confiable y sostenible frente a otras formas de generación de energía. El enfoque en la reducción de residuos y la versatilidad del combustible amplían considerablemente las posibilidades para la expansión de esta tecnología en el futuro.

El diseño original de reactores de sal fundida se remonta a la década de 1950, pero fue descartado debido a las limitaciones tecnológicas de la época. Su reciente revitalización destaca cómo los avances científicos permiten rescatar y perfeccionar ideas revolucionarias del pasado.