Torio es el nuevo protagonista de la energía nuclear tras un hallazgo masivo en China

Hace pocos días se dio a conocer un importante hallazgo en China: "un gran yacimiento de torio, elemento radiactivo que podría transformar el panorama energético mundial". Este descubrimiento tuvo lugar en la enorme mina de Bayan Obo, situada en la región autónoma de Mongolia Interior. La reserva de Torio es tan grande, que el medio describe que podría alimentar eléctricamente al planeta por miles de años. China confirma gigantesca reserva de torio en Mongolia Interior Un estudio a cargo del ingeniero Fan Honghai del Laboratorio Nacional de Exploración-Minera y Sensores Remotos Nucleares de Beijing, anunció que China tiene enormes reservas de Torio, mucho mayores a las que se habían estimado inicialmente. El matutino destaca que tan solo la mina de Bayan Obo, conocida por ser el mayor yacimiento mundial de tierras raras, existiría suficiente torio en sus residuos mineros como para satisfacer las necesidades energéticas de China durante 60.000 años. Mina de Bayan Obo, es un distrito minero en el oeste de Mongolia Interior , China. Está bajo la administración de la ciudad de Baotou | Imagen extraída de Google Earth Los geólogos de Pekin, detallaron al South China Morning Post de Hong Kong que, si bien el Torio es un material ligeramente radiactivo, es muy abundante en la zona minera de Bayan Obo. Ellos estiman que hay más de un millón de toneladas del mineral en el complejo, tanto como para que el planeta deje de depender de los combustibles fósiles. Se espera que se pueda usar en una nueva generación de reactores nucleares de Torio, así lo afirmó el South China Morning Post de Hong Kong. Por otra parte, otros expertos señalan que el torio extraído en cinco años de extracción en una mina de hierro en Mongolia Interior bastaría para satisfacer las necesidades eléctricas de todo Estados Unidos durante 1.000 años. «Durante más de un siglo, las naciones han entrado en guerras por combustibles fósiles. Resulta que la fuente de energía ilimitada estaba justo bajo nuestros pies». Geólogo de Beijin vía South China Morning Post El Torio prácticamente siempre ha sido como un producto no valorado, de hecho, es un subproducto de la extracción de tierras raras infravalorado, ya que no existen las infraestructuras idóneas para aprovechar sus capacidades energéticas. "Nota: Las tierras raras son un conjunto de 17 elementos químicos esenciales para la fabricación de tecnologías modernas, desde dispositivos electrónicos hasta sistemas de energía renovable. China controla aproximadamente el 70% de la producción mundial y el 90% de la capacidad de procesamiento de estos minerales, lo que le otorga una posición estratégica en el mercado global." Pisapapeles Para comprender más sobre qué son las tierras raras y su relevancia en la actual guerra comercial, te invitamos a leer el siguiente artículo: ¿Qué son las tierras raras y por qué son tan importantes en la guerra comercial? https://pisapapeles.net/que-son-las-tierras-raras-y-por-que-son-tan-importantes-en-la-guerra-comercial/ Más antecedentes de este material en China En 2005, expertos de la Academia China de Ciencias estimaban reservas de 286.000 toneladas de óxido de torio (ThO₂), por ese entonces, esa extracción ubicaría a China como el segundo extracto de torio, luego de la India. En el mismo estudio, el 77% (221.000 toneladas) se encontraba en la mina de tierras raras de Baiyun Obo, acumulado como residuo minero, sin uso ni valor económico hasta ahora. Sin embargo, la reciente investigación desclasificada amplía notablemente estas cifras, de hecho, es la misma investigación que dio origen a esta nota. En el estudio actualizado, se destaca que Baiyun Obo podría contener hasta cuatro veces más torio del previsto inicialmente, además de detectar 233 de nuevas zonas en China con reservas significativas (Binance, 2025). Esto posiciona al país asiático con una base excepcional para transformar su matriz energética y reforzar su independencia energética a largo plazo. El informe Uranium 2016: Resources, Production and Demand, conocido como el Libro Rojo y publicado por la Agencia de Energía Nuclear de la OCDE (OECD_NEA), estimaba que los recursos totales de 6,3 millones de toneladas de recursos de mineral de torio disponibles. Recursos de Torio en 2016, según Uranium 2016: Resources, Production and Demand. ¿Qué es el torio y qué lo hace especial? Cuenta la historia de que el torio fue descubierto en Noruega en el 1828, por un sacerdote de Løvøya, que no pudo identificar el material negro, así que se lo entregó al químico sueco Jöns Jakob Berzelius, quien descubrió que se trataba de un nuevo elemento químico. Dado que fue descubierto en las tierras escandinavas, el torio fue nombrado así en honor al dios del rayo Thor. En cuanto a su naturaleza radiactiva, la historia de la química relata que fue descubierta de manera paralela por un químico alemán llamado Gerhard Schmidt y por Marie Curie. El torio, en sí es un metal considerado ligeramente radiactivo, es de consistencia blanda y de color plateado, que contiene propiedades nucleares únicas que podrían revolucionar la industria energética a nivel global. https://pisapapeles.net/radiacion-y-radiactividad-cual-es-la-diferencia/ Según detalla la Revista Nuclear Española, el torio es cuatro veces más abundante que el uranio, y está presente en la naturaleza en su forma de isótopo Th-232, donde su vida media es de 14 mil millones de años, tres veces la edad de la Tierra. Nota: los isótopos son aquellos átomos que tienen el mismo número atómico (o de protones), pero diferente número de neutrones, por tanto, su número másico (neutrones + protones) puede variar. Particularmente cuando el número de neutrones no es la correcta y se manifiesta una inestabilidad del núcleo del átomo debido a un exceso de energía nuclear, hablamos de un isótopo radiactivo o radioisótopos. Pisapapeles La misma fuente española destaca que el elemento se encuentra junto a las Tierras Raras, como parte de la monacita que contiene entre un 6 a 7% de fosfato de Torio. Estaría presente, inicialmente, en las costas del sur y el este de India, y ahora, con el estudio anunciado por el South China Morning Post, China tendría los mayores yacimientos, siendo Bayan Obo, uno de los que es destacado. El torio es de tres a cuatro veces más abundante en la Tierra que el uranio. Existe en la naturaleza en una única forma isotópica, Th-232, que se descompone muy lentamente. Su vida media es de 14 000 millones de años, es decir, aproximadamente tres veces la edad de la Tierra. La serie de desintegración radiactiva del ²³²Th es compleja y produce radiación alfa, beta y gamma. La figura muestra los isótopos más importantes de la serie de desintegración, indica si el modo principal de desintegración es mediante emisión alfa o beta y proporciona la vida media. | Fuente: USGS La degradación radiactiva del isótopo de Torio 232, es compleja y no sirve para obtener material para combustible nuclear, ya que no es fisionable, de ahí que era considerado como un producto no valorado. Por el contrario, para volverse útil como combustible nuclear, el isótopo de ²³²Th debe convertirse en uranio-233. Aunque esto parece una desventaja inicial, precisamente ahí radica su mayor virtud: su reacción nuclear es mucho más segura y controlable, especialmente en los reactores de sal fundida. El torio como material nuclear Para que el isótopo de torio (²³²Th) se vuelva útil, es necesario que absorba un neutrón y libera dos electrones, transmutándose a Uranio-233. El camino del isótopo de torio-232 para convertirse un uranio-233 un material fisurable. | Créditos: Revista Nuclear Española. ¿Cómo se transforma el torio-232 (90 protones) en uranio-233 (92 protones)? El torio-232 captura un neutrón, convirtiéndose en torio-233 (aún 90 protones, pero ahora 143 neutrones en vez de 142): El torio-233 es inestable y decae rápidamente (vida media corta, aproximadamente 22 minutos) mediante desintegración beta negativa (β⁻). En esta desintegración, un neutrón del núcleo se convierte en un protón, emitiendo un electrón y un antineutrino, pasando a ser protactinio-233 (91 protones): Luego, protactinio-233 también es inestable y vuelve a decaer mediante una segunda desintegración beta negativa (con vida media más larga, unos 27 días aproximadamente), nuevamente convirtiendo un neutrón en un protón adicional. Así surge finalmente el uranio-233, ahora con 92 protones: La Revista Nuclear detalla cómo el torio puede ser usado como material para reactores. Aditivo (5-10 %) en un ciclo de uranio, compatible con los reactores actuales. Suplemento del ciclo de uranio: 90 % de Th y 10 % de plutonio. Reemplazo del ciclo de uranio: solo necesita Th y U-233 reciclados. Los combustibles de torio necesitan un material fisionable para poder mantener una reacción en cadena y el suministro de neutrones excedentes para que el torio los capture y genere U-233. Reactores de sal fundida: tecnología clave para el uso del torio China viene trabajando en un plan, y su fin es deshacerse de los combustibles fósiles a la brevedad, cambiando su matriz energética a una mezcla de energía nuclear de transición y energías renovables, con plantas solares, eólicas y otras. Para lo anterior, ya se notificaba el año pasado que el país asiático, estaba en proceso de fabricación del primer reactor nuclear comercial de sal fundida del mundo en el desierto de Gobi, una planta piloto que comenzará a funcionar hacia 2029. Estos reactores, que utilizan sales líquidas de torio como combustible, ofrecen enormes ventajas de seguridad, ya que operan a presiones bajas y con sistemas de seguridad pasivos que impiden fusiones del núcleo, como ocurrió en Chernóbil o Fukushima. Además, los residuos radiactivos generados son significativamente menores y con vidas más cortas comparados con los generados por los reactores de uranio. Los reactores nucleares de sal fundida (MSR) son de cuarta generación, y son uno de los seis tipos propuestos por Gen IV - International Forum, a continuación, y a modo de conocimiento general, presentamos los seis esquemas de sus componentes claves: Reactor de sales fundidas (MSR): Utiliza sales fundidas tanto como refrigerante como medio para disolver el combustible nuclear. Permite operar a bajas presiones y a altas temperaturas, lo que mejora la eficiencia térmica.Reactor rápido enfriado con gas (GFR): Emplea un gas inerte (generalmente helio) como refrigerante. Su diseño permite operar a altas temperaturas y es adecuado para la producción de hidrógeno y la generación de electricidad.Reactor enfriado con plomo (LFR): Usa plomo o una aleación de plomo-bismuto como refrigerante. Este tipo de reactor aprovecha la alta densidad del plomo para lograr una excelente transferencia de calor y seguridad pasiva.Reactor enfriado con agua supercrítica (SCWR): Opera con agua en condiciones supercríticas, combinando las ventajas de los reactores de agua ligera y de los reactores de alta temperatura, lo que resulta en una mayor eficiencia y un ciclo de combustible más cerrado.Reactor rápido enfriado con sodio (SFR): Utiliza sodio líquido como refrigerante y opera en un régimen de neutrones rápidos, lo que permite un ciclo de combustible cerrado y un mejor aprovechamiento del uranio.Reactor de muy alta temperatura (VHTR): Diseñado para alcanzar temperaturas muy elevadas, es ideal para procesos industriales y la producción de hidrógeno, además de la generación eléctrica, aprovechando la alta eficiencia térmica. Funcionamiento del reactor nuclear de sal fundida De acuerdo con la imagen del reactor de MSR, estas son las partes y el funcionamiento básico que se suelen representar los reactores nucleares de sal fundidas: 1. Vaso del reactor (Reactor) Contiene el combustible nuclear disuelto en una sal fundida (por ejemplo, una sal de fluoruro). Ahí es donde se produce la reacción de fisión. 2. Bomba y circuito primario (Coolant salt) El circuito primario está lleno de la misma sal fundida (o en algunos diseños, una sal distinta para refrigeración) que circula a través del reactor, absorbiendo el calor generado por la fisión. Una bomba mantiene el flujo de la sal, moviéndola entre el reactor y el intercambiador de calor. 3. Intercambiador de calor (Heat exchanger) Toma el calor de la sal caliente procedente del reactor y lo transfiere a otro fluido (otro lazo de sal o un gas), que se usa para generar vapor o mover directamente una turbina de gas. 4. Ciclo de potencia (Turbina, generador, compresor, etc.) El calor extraído del reactor se utiliza para accionar una turbina, que a su vez mueve un generador para producir electricidad. Dependiendo del diseño, puede emplearse un ciclo Brayton (con gas como el helio o CO₂ supercrítico) o un ciclo Rankine (con vapor de agua), aunque en el diagrama se ilustra algo muy parecido a un ciclo de gas (con compresor, intercambiador, recuperador, etc.). 5. Tanques de drenaje de emergencia (Emergency dump tanks) Son depósitos a los que puede drenarse rápidamente la sal fundida en caso de emergencia. Habitualmente, se coloca un “tapón congelado” (freeze plug) en la tubería: si la temperatura sube demasiado o falla el sistema de refrigeración, el tapón se funde y la sal cae por gravedad a estos tanques, dispersándose y enfriándose de manera que la reacción en cadena se detiene. 6. Planta de reprocesamiento químico (Chemical processing plant) Una de las ventajas de los MSR es la posibilidad de extraer en línea (o periódicamente) productos de fisión y otros subproductos del combustible disuelto en la sal. Esto permite un mejor uso del combustible y reduce la acumulación de isótopos indeseados. 7. Sistemas de enfriamiento y disipación de calor (Heat sink, pre-cooler, recuperador, etc.) El diagrama muestra intercambiadores y enfriadores (como pre-coolers y heat sinks) que ayudan a regular las temperaturas en los distintos lazos del sistema y a maximizar la eficiencia térmica. Reactores nucleares de sal fundida | Créditos: Revista Nuclear. Uso del torio en reactores nucleares de sales fundidas (MSR) Este tipo de reactor usa un combustible líquido, en vez de las clásicas cilindros que se ven en las películas. En el caso de un MSR basado en torio, se añade fluoruro de torio (ThF₄) a la sal como combustible principal, pero para arrancar el proceso, de la fisión y la reacción en cadena, se usan trazas de uranio 233 o uranio 235. El uranio, al desintegrarse, generara neutrones que interactúan con el isótopo de Torio 232, para dar inicio a la serie de reacciones descritas más arriba. Alta eficiencia y seguridad: Operan a temperaturas elevadas (600–700 °C o más) pero a baja presión, reduciendo el riesgo de explosiones o fugas de presión. Incorporan sistemas de seguridad pasiva, como el “tapón congelado”, que se funde si la temperatura se eleva demasiado y permite drenar el combustible a un tanque de contención, evitando un sobrecalentamiento incontrolado. Aprovechamiento del combustible: Gracias al reprocesamiento en línea, se extraen los residuos y se recupera prácticamente la totalidad del torio, lo que permite un aprovechamiento mucho mayor en comparación con los reactores tradicionales, reduciendo la cantidad de desechos radiactivos a largo plazo. Aplicaciones versátiles: La alta temperatura de operación no solo mejora la eficiencia en la generación de electricidad (potencialmente hasta un 45-50%, frente al 33% típico de otros reactores). Se abre la puerta a aplicaciones industriales como la producción de hidrógeno, la desalinización y otros procesos químicos. Como no se depende de agua para el enfriamiento, estos reactores pueden instalarse en zonas áridas o alejadas de grandes masas de agua. Estado actual y desafíos: Aunque la tecnología cuenta con antecedentes (como el MSRE de Oak Ridge en los años 60) y recientes avances en China con prototipos experimentales, todavía existen desafíos técnicos. Entre ellos destacan la resistencia a la corrosión de los materiales, la complejidad del reprocesamiento en línea y la necesidad de un combustible inicial. Alto coste de desarrollo y la adaptación de marcos regulatorios suponen retos adicionales para su implementación comercial a gran escala. Tablas comparativas A continuación, presentaremos una serie de tablas que resumen, en cierto modo, por qué el uso del Torio puede ser la piedra filosofal hasta que la tecnología de los reactores Tokamak de fusión nuclear estén completamente operativos. Ventajas y desventajas entre el uranio y el torio. La siguiente tabla presenta de manera detallada las principales desventajas asociadas al uso de uranio y torio en reactores nucleares. Se abordan aspectos críticos como el desarrollo y maduración tecnológica, los costos de fabricación y reprocesamiento, los requerimientos operativos y de seguridad, los incentivos económicos y las barreras regulatorias. https://datawrapper.dwcdn.net/7UzEG/1/ También se exponen aspectos clave como la disponibilidad de reservas, el aprovechamiento del combustible, la necesidad de enriquecimiento, el punto de fusión, la generación de residuos, la seguridad radiológica, la proliferación nuclear y el potencial costo en la madurez tecnológica. https://datawrapper.dwcdn.net/Nqz7V/1/ Fuentes: South China Morning Post / Binance / El Confidencial / Revista Nuclear / World Nuclear Association / Academia China de Ciencias / Agencia de Energía Nuclear de la OCDE / USGS / Gen IV - International Forum / Science Direct