El enriquecimiento por láser podría reprocesar residuos nucleares como combustible para reactores

Una empresa llamada Global Laser Enrichment (GLE) planea utilizar tecnología láser para reprocesar residuos de uranio almacenados en una instalación de enriquecimiento cerrada en Paducah, Kentucky. Los residuos, contenidos en miles de cilindros, contienen pequeñas cantidades de uranio que podrían recuperarse y convertirse en materia prima para combustible nuclear. Este enfoque podría ofrecer una alternativa más eficiente a los métodos de enriquecimiento convencionales.

El proyecto afecta la cadena de suministro de combustible nuclear, particularmente mientras países como Estados Unidos y China buscan construir nuevos reactores, incluidos diseños avanzados. La energía nuclear actualmente suministra alrededor del 9% de la electricidad mundial, y una producción de combustible más barata podría ayudar a mantener los proyectos de reactores en marcha. El material de desecho contiene uranio con al menos un 0.25% de uranio-235, que GLE pretende enriquecer hasta aproximadamente un 0.7%, igualando la concentración del uranio natural extraído.

GLE tiene un contrato con el Departamento de Energía de EE. UU. para reprocesar hasta 200,000 toneladas métricas de este material. La tecnología de enriquecimiento por láser de la empresa es clasificada, pero se basa en láseres para excitar selectivamente las moléculas de uranio-235, facilitando su separación. A diferencia de las centrifugadoras, que giran el material para separar isótopos, el enriquecimiento por láser utiliza longitudes de onda precisas para apuntar a isótopos específicos. Stephen Long, CEO de GLE, dice que una planta a gran escala necesitaría menos de mil unidades láser, en comparación con miles de centrifugadoras para una producción similar.

El interés en el enriquecimiento por láser ha crecido a medida que los láseres se han vuelto más estables y confiables. Un factor clave es el cambio geopolítico tras la invasión rusa de Ucrania. Rusia ha dominado históricamente el mercado de enriquecimiento de uranio, pero los países occidentales se han movido para limitar las importaciones rusas, creando oportunidades para nuevas tecnologías. Charles Forsberg, investigador de ciencia nuclear en el MIT, señala que nadie en Occidente construyó nuevas plantas de enriquecimiento mientras el suministro ruso era abundante, pero la guerra en Ucrania ha cambiado eso.

Otra empresa, LIS Technologies, fundada en 2023, también está persiguiendo el enriquecimiento por láser. Ha comprado un sitio de 200 acres en Oak Ridge, Tennessee, y está en conversaciones previas a la solicitud con la Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. LIS planea enriquecer uranio natural hasta aproximadamente un 5% de uranio-235 para reactores convencionales, con planes futuros para concentraciones más altas para reactores avanzados. GLE, mientras tanto, se está enfocando primero en reprocesar residuos antes de pasar a material fresco.

Los próximos pasos para GLE incluyen escalar su tecnología y completar el contrato de reprocesamiento. El enfoque de la empresa podría reducir la dependencia del uranio extraído y proporcionar una fuente nacional de combustible. A medida que la demanda de uranio enriquecido crece y el suministro ruso disminuye, el enriquecimiento por láser podría desempeñar un papel más importante en el mercado de combustible nuclear.