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China pone en marcha el primer motor de CO₂ supercrítico del mundo: un paso decisivo hacia reactores nucleares más eficientes

Cómo funciona el nuevo motor de CO₂ supercrítico y por qué este sistema más compacto y eficiente puede transformar la próxima generación de reactores nucleares

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Dispositivo experimental que utiliza dióxido de carbono supercrítico para convertir calor en energía
Sistema experimental de conversión de calor basado en CO₂ supercrítico, desarrollado en instalaciones de investigación energética de China. Crédito: Instituto de Energía Nuclear de China.

China ha conectado a la red el primer sistema comercial del mundo que usa dióxido de carbono en estado supercrítico para generar electricidad. Es la primera vez que esta tecnología —hasta ahora confinada a laboratorios— funciona de manera real en una instalación industrial. Y su importancia va más allá de la planta donde se ha probado.

El generador está instalado en una acería de la provincia de Guizhou. Allí aprovecha el calor sobrante del proceso de sinterización, una etapa habitual en la producción de acero que alcanza temperaturas superiores a los 700 °C. Ese calor residual, que antes se perdía, ahora se usa para mover una turbina basada en CO₂ supercrítico.

La diferencia con las turbinas clásicas es sencilla de entender: ya no se utiliza vapor. El dióxido de carbono, cuando se mantiene por encima de cierta presión y temperatura, adquiere un estado intermedio entre gas y líquido. Según explican los centros que desarrollan esta tecnología, ese comportamiento permite extraer mucha más energía del calor disponible.

Medios como el South China Morning Post señalan que las plantas de vapor convencionales apenas llegan a un 40% de eficiencia en condiciones similares. Los responsables del proyecto chino afirman que el nuevo sistema supera el 50% y que, cuando esté completamente optimizado, podría aumentar esa ventaja. No son cifras definitivas, pero sí marcan una tendencia clara.

El desarrollo no es nuevo. El Instituto de Energía Nuclear de China lleva más de una década trabajando en el ciclo Brayton aplicado al CO₂ supercrítico, una variante que comprime y calienta el fluido antes de mover la turbina. En 2019 lograron operar un prototipo a plena potencia en un laboratorio, y en 2023 comenzaron a construir las primeras unidades comerciales.

Estados Unidos también avanza en esta línea. Su programa piloto STEP, que se prueba en Texas, ya alcanzó velocidades operativas con una potencia de cuatro megavatios. Según información pública del Departamento de Energía, el objetivo final es llegar a 10 MW a temperaturas superiores a 700 °C. La diferencia es que todavía no está conectado a la red comercial, mientras que China ya tiene un sistema funcionando en condiciones reales.

Uno de los puntos más prometedores es la compacidad. El Instituto de Mecánica de China indica que el CO₂ supercrítico es más denso que el vapor, lo que permite usar turbinas mucho más pequeñas. Eso reduce espacio, peso y complejidad. Para sectores donde cada metro cuenta —como la energía nuclear de próxima generación— este aspecto es crucial.

En reactores más avanzados, donde se buscan diseños modulares y plantas más fáciles de construir, una turbina compacta y eficiente puede marcar la diferencia. Además, la estabilidad del CO₂ supercrítico a altas temperaturas encaja bien con los sistemas que ya están explorando nuevos combustibles y materiales resistentes al calor.

El interés no se limita a la energía nuclear. Según explican distintos grupos de investigación, esta tecnología podría aplicarse en naves espaciales, plantas solares de concentración o industrias que generan calor extremo sin aprovechar. La clave está en transformar lo que hoy es un residuo energético en electricidad útil.

China ha dado el primer paso al llevarlo al terreno comercial. Falta saber si podrá escalarse y si otros países adoptarán esta tecnología con la misma rapidez. Pero el movimiento marca una tendencia: la competencia por sistemas más compactos y eficientes ya no se juega solo en laboratorios, sino en plantas industriales reales.

Resumen

  • China ha puesto en marcha el primer motor comercial de CO₂ supercrítico conectado a la red eléctrica.
  • El sistema supera la eficiencia del vapor y aprovecha calor industrial que antes se perdía.
  • Su diseño compacto lo convierte en una opción clave para reactores nucleares de nueva generación.
  • La tecnología también podría aplicarse en plantas solares, naves espaciales e industrias de alto calor residual.

Preguntas frecuentes

Qué logró China con el motor de CO₂ supercrítico

Puso en marcha el primer sistema comercial que genera electricidad usando CO₂ supercrítico aprovechando calor industrial real

Por qué esta tecnología es más eficiente que el vapor

Porque el CO₂ supercrítico permite extraer más energía del calor residual y puede superar el 50 por ciento de eficiencia

Qué ventaja tiene para la energía nuclear de próxima generación

Que permite turbinas más compactas ligeras y eficientes algo clave para diseños modulares y reactores avanzados

En qué otros sectores podría aplicarse este sistema

En plantas solares de concentración naves espaciales e industrias con calor extremo que hoy se desaprovecha

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