El itinerario que maneja ITER no deja lugar a dudas: si todo sigue su curso y no fallan ni la inversión ni la resolución con éxito de los desafíos que plantea esta tecnología la fusión nuclear comercial llegará durante la década de 2060. Esta estimación no se sostiene únicamente sobre el presumible éxito del reactor de fusión nuclear que ya está siendo construido en la localidad francesa de Cadarache, sino también en los proyectos IFMIF-DONES y DEMO.
Para llegar al estado de desarrollo de la fusión nuclear en el que estamos actualmente los científicos y los técnicos involucrados han tenido que resolver numerosos retos, algunos de ellos titánicos, pero aún quedan desafíos notables por delante que es necesario sortear. Las dos áreas que más esfuerzo están exigiendo a los técnicos son la estabilización del plasma confinado en el interior del reactor gracias a la acción de un campo magnético, y el desarrollo de nuevos materiales para el manto (blanket) que recubre la pared interna del reactor.
Las estimaciones manejadas por el consorcio que administra ITER reflejan que este reactor no fusionará núcleos de tritio y deuterio antes de 2035
Este manto es crucial porque debe ser capaz de soportar tanto la altísima temperatura alcanzada en el interior del reactor de fusión nuclear, que rozará los doscientos millones de grados Celsius, como el impacto directo de los neutrones de alta energía (14 MeV es una cantidad enorme de energía) resultantes de la fusión de los núcleos de deuterio y tritio.
Encontrar la solución a estos desafíos depende más de la ingeniería que de la física. Las estimaciones manejadas por el consorcio que administra ITER reflejan que este reactor no fusionará núcleos de tritio y deuterio antes de 2035, de ahí que resulte tan sorprendente que el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) pretenda tener su reactor de fusión nuclear experimental listo en no más de cuatro años.
La baza del reactor SPARC son los superconductores de alta temperatura
Martin Greenwald, el subdirector del centro especializado en fusión nuclear del MIT, asegura que el diseño de su reactor es conservador. Al igual que ITER, SPARC recurre a un reactor Tokamak, por lo que el principio de funcionamiento de ambos reactores de fusión nuclear es esencialmente el mismo. Sin embargo, para Greenwald la clave de su tecnología reside en los superconductores de alta temperatura desarrollados por su centro, que juegan un rol esencial en la generación del campo magnético necesario para confinar el plasma en el interior del reactor.
Para Martin Greenwald la clave de su tecnología reside en los superconductores de alta temperatura desarrollados por su centro
Hace solo unos días el grupo de investigadores dirigido por Greenwald y los técnicos de Commonwealth Fusion Systems, una empresa derivada del MIT en cuya fundación participó el propio Greenwald, publicaron siete artículos revisados por pares en la revista Journal of Plasma Physics en los que explican las claves de su tecnología. Según este científico estos artículos les permiten confiar en que la estrategia que han desarrollado es lo suficientemente fiable para iniciar la construcción del reactor SPARC en junio de 2021.
Esta recreación muestra el tamaño del reactor de fusión nuclear ITER comparado con el de una persona.
Pero esto no es todo. Aún más sorprendente que la fecha de inicio de su construcción es el tiempo que van a invertir en ella: no más de cuatro años según Greenwald. De hecho, Commonwealth Fusion Systems ha anunciado que durante los próximos meses confirmarán dónde van a construir el reactor SPARC. El poco tiempo que según los implicados en este ingenio va a requerir su construcción se debe en gran medida a que su tamaño es sensiblemente menor que el de ITER. La imagen de portada de este artículo muestra cómo es comparado con una persona, y, efectivamente, es mucho más pequeño que ITER (podéis ver este último justo encima de este párrafo).
Greenwald justifica que su reactor compacto de fusión nuclear puede ser sensiblemente más pequeño y más barato que ITER debido a que sus superconductores de alta temperatura son capaces de generar un campo magnético mucho más intenso. Esto, en teoría, les permite recrear en el interior del reactor las condiciones necesarias para que se lleve a cabo la fusión de los núcleos de deuterio y tritio de una forma más eficiente. Y, además, siempre según estos científicos, les ayuda a resolver los desafíos que conlleva la estabilización del plasma.
Todo esto suena bien, y el hecho de que detrás de este anuncio esté el MIT, que sin duda es una de las universidades más prestigiosas del planeta, transmite cierta confianza. Además, los artículos publicados por Greenwald y sus colaboradores en la revista Journal of Plasma Physics han sido revisados por pares, como he mencionado, lo que, de nuevo, acrecienta su credibilidad. Aun así, lo prudente es adoptar una postura razonablemente escéptica acerca de los avances en fusión nuclear de los que seremos testigos a corto plazo. Por supuesto, seguiremos la pista al desarrollo del reactor SPARC y os mantendremos al tanto de las novedades que sin duda llegarán.
Imagen de portada | MIT Plasma Science & Fusion Center
Vía | MIT News
Más información | MIT Plasma Science & Fusion Center
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biturrizar
Si tenemos en cuenta que el confinamiento es potencialmente inestable y que todos los estudios y avances van encaminados a parchear dichas inestabilidades, no veo mucho futuro a esta tecnología. Puede que dentro de cien años se siga en fase de investigación (Cuando estudiaba en los setenta, se decía que en 20 años se domaría la fusión nuclear y el cáncer, ah y que se acabaría el petróleo).
Recuerdo que también en los años 70 los norteamericanos iban por diferente camino que los soviéticos con sus Tokamak. Ellos investigaban la aplicación de láseres muy potentes (incluso en rayos X como los que inicial la explosión termonuclear) sobre pequeñisimas muestras de una mezcla de hidrógeno. De esa forma funcionaría básicamente como los motores paso a paso, por pulsos breves. Si algo ocurre, se detiene inmediatamente. Pero desconozco por qué se abandonó.
usuario33
¿Y no los rodean de grafeno?
Ahora en serio, creo que es una magnifica noticia el tener la posiblidad de que se acceda cuanto antes a una tecnología que permita tener energía eléctrica limpia y constante.
Eso sí, que minimicen todo lo que puedan los riesgos. Las consecuencias de un accidente serían tremendas.
ivan5691
El programa de construcción del MIT es poco claro, dicen que la construcción estará lista en app 4 años pero de ahí al momento de la producción de su primer plasma no han dicho nada ni menos cuando será el momento en que digan Aleluya, estamos produciendo más de lo que estamos consumiendo.
De ITER sabemos que está en proceso de ensamblaje de las distintas partes del reactor y que, de acuerdo al programa del proyecto, generará su primer plasma en el 2025. El plazo estimado para cuando la generación de energía sea superior a la consumida se estima en cinco años más, es decir por ahí por el 2030.
lokiz
Siento ser pesimista, pero desde que tengo uso de razón, y tirando de hemeroteca desde mucho antes, la fusión nuclear siempre va a ser comercializable en 40 años... dado que se invierte en tecnologia nuclear mucho menos que en los 60s, 70s, creo que veremos un artículo en 2060 diciendo que será comercializable en 2100.
nexus01
Muy optimistas veo yo estos plazos... Tengo la esperanza de que se consiga un reactor de fusión y vivir para verlo, pero en 5 años no lo veo viable. Ojalá.
De todas maneras, estos campos magnéticos full power deberían tener otras aplicaciones, por ejemplo en temas de levitación magnética.
espabilao
Algo tendremos que hacer, no vamos a tener petróleo para siempre.
Mejor gastarse la pasta en este tipo de cosas, que en otras, que no reportan nada.
También se habla hace tiempo de nuevos rectores de "fisión de baja temperatura", que supuestamente no producen tantos residuos, ni tan activos, como los actuales.
Y tendremos que seguir con la investigación de la solar y eólica.
Cualquier cosa mejor que no hacer nada.
dabelo
Pues tiene el tamaño de un C.T, que bonito seria cambiar esos C.Ts por reactores Sparc ,siempre que haya distancia con zonas pobladas claro, pero nos ahorrariamos miles de Km de A.T
luispineiro
En estos proyectos tan monstruosos en dinero en investigación no entiendo como no se unifica más el camino de desarrollo, con la de años y dinero que está llevando el ITER y ahora se pueda conseguir otro diseño más sencillo y barato.