Empieza la cuenta atrás en la fusión nuclear: ya sabemos dónde y cuándo estará lista la primera central comercial

Estará alojada en Chesterfield County, Virginia (EEUU), y entregará electricidad a nada menos que 150.000 hogares. La primera central eléctrica comercial equipada con un reactor de fusión nuclear estará lista a principios de la década de 2030. Esto es al menos lo que promete CFS (Commonwealth Fusion Systems), la empresa constituida por investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) que está poniendo a punto el reactor de fusión nuclear experimental SPARC (Small Plasma Accelerator and Reactor Compact).

En Xataka seguimos la pista a este proyecto desde hace más de cuatro años, prácticamente desde que sus responsables lo pusieron en marcha. Y, al parecer, están cumpliendo a pies juntillas el itinerario que se han marcado. De hecho, en 2026 planean que el reactor será capaz de confinar el plasma y dar lugar a las estrictas condiciones que es necesario alcanzar en el interior de la cámara de vacío para que la reacción de fusión llegue a buen puerto. Ahí es nada.

"Será un momento histórico. A principios de la década de 2030 todas las miradas estarán puestas en la región de Richmond, y más específicamente en el condado de Chesterfield, Virginia, porque será el lugar en el que nacerá la energía de fusión comercial", asegura Bob Mumgaard, director ejecutivo y cofundador de CFS. Suena extraordinariamente bien. Tanto, de hecho, que si finalmente alcanzan su objetivo se habrán adelantado nada menos que tres décadas a ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), el reactor experimental de fusión que está siendo construido por un consorcio internacional en la localidad francesa de Cadarache.

SPARC propone varias ideas nuevas

Al igual que ITER, el reactor SPARC recurre al confinamiento magnético de los núcleos de deuterio y tritio que conforman el combustible utilizado en esta reacción en el interior de un reactor de tipo tokamak. Estos núcleos tienen carga eléctrica positiva, por lo que un campo magnético de alta potencia puede evitar que entren en contacto directo con las paredes de la cámara de vacío en la que tiene lugar la fusión nuclear. Y, sobre todo, es capaz de aproximar los núcleos lo necesario para que su energía cinética primero, y la interacción nuclear fuerte después, logren vencer la repulsión eléctrica natural que intenta separarlos y la fusión tenga lugar.

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El campo magnético puede mantener el plasma a raya, pero en algunos momentos surgen turbulencias en la parte más externa de este gas a 150 millones de grados Celsius que pueden comprometer la integridad del reactor de fusión nuclear. Para evitarlo, SPARC cuenta con unos imanes superconductores de alta potencia y alta temperatura que, según las simulaciones de los investigadores del MIT, consiguen mantener a raya con eficacia las turbulencias que provocan la desestabilización del plasma.

Según Martin Greenwald, el subdirector del centro especializado en fusión nuclear del MIT y uno de los fundadores de CFS, la energía que requieren estos imanes para generar el campo magnético responsable del confinamiento del plasma es mucho menor que la que es necesario invertir en otros motores magnéticos, como, por ejemplo, el que emplea ITER. Esta propiedad sobre el papel permite a SPARC alcanzar un balance energético positivo, de manera que la energía que es necesario suministrar al reactor para iniciar y sostener en el tiempo la reacción de fusión es menor que la que produce.

La propuesta del equipo liderado por Greenwald parece demasiado optimista, pero tiene a su favor algo que merece la pena que no pasemos por alto. En octubre de 2020 los investigadores del MIT y CFS publicaron siete artículos revisados por pares en la revista Journal of Plasma Physics en los que explican las claves de su tecnología. Y ya en ese momento Greenwald defendió que estos artículos les permiten confiar en que la estrategia que han desarrollado es lo suficientemente fiable para llevar la construcción del reactor de fusión nuclear SPARC a buen puerto.

Además, este proyecto tiene otra baza a su favor: su reactor tokamak es mucho más pequeño que el que utiliza ITER, por lo que el tiempo que es necesario invertir en su construcción teóricamente debería ser menor. En el aire quedan aún algunos interrogantes importantes, como, por ejemplo, cómo piensan los ingenieros de CFS lidiar con la irradiación de los materiales del manto, regenerar el tritio o eliminar las impurezas presentes en el interior de la cámara de vacío para evitar la degradación del plasma y la pérdida de rendimiento de la reacción de fusión. Pero su proyecto ilusiona. Ilusiona mucho. Ojalá consigan su objetivo.

Imagen | CFS

Más información | Interesting Engineering

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