Por WORLD ENERGY TRADE
Proyectos como El Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER), el experimento de fusión nuclear más grande del mundo, han invertido miles de millones de dólares en la tecnología que podría alterar el mundo, pero la creación de energía neta ha resultado difícil de alcanzar, hasta ahora.
El proyecto, que involucra un tokamak a gran escala que comenzó a construirse el año pasado, abarca 42 hectáreas en Saint Paul-lez-Durance, en el sur de Francia, aproximadamente del tamaño de 60 campos de fútbol.
Este gigantesco megaproyecto ha sido considerado como uno de los mejores intentos de la humanidad para lograr la fusión nuclear comercializable.
Si bien la fusión nuclear se ha logrado antes, siempre ha consumido considerablemente más energía de la que produce. Fusionar átomos, el proceso que alimenta al sol, es muchas veces más poderoso que dividir átomos, el proceso que se usa actualmente en la producción de energía nuclear.
La ventaja de la fusión sobre la fisión nuclear es que la energía puede lograrse sin emitir gases de efecto invernadero y sin utilizar ningún combustible nuclear radiactivo como el Uranio.
El nuevo concepto de reactor de fusión compacto
Las investigaciones que acaban de demostrar que el modelo de fusión nuclear puede lograr electricidad neta son tan opuestos al ITER como se puede imaginar. El avance muestra que la clave de la fusión nuclear puede no estar en megaproyectos masivos, sino en un paquete mucho más compacto.
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Los investigadores de la Instalación Nacional de Fusión DIII-D de General Atomics, la instalación de investigación de fusión nuclear más grande de los EE. UU., creen que el futuro de la fusión nuclear será un reactor tokamak autosuficiente y mucho más pequeño y cuyo secreto es el plasma presurizado.
Los científicos de DIII-D han diseñado un concepto completo de “planta de fusión nuclear compacta” y han detallado los planes en un nuevo artículo en la revista Nuclear Fusion.
En simulaciones, su concepto de fusión de plasma presurizado de 8 metros de ancho es lo suficientemente poderoso como para generar 200 megavatios (MW) de electricidad neta después del costo energético de la fusión en sí.
Esta sería la primera planta de energía de fusión en generar electricidad neta. La mejor relación actual es una producción del 67% de la energía total requerida para alimentar el reactor.
En las propias palabras de los científicos que diseñaron la planta, “Este enfoque basado en la física conduce a nuevos conocimientos y comprensión de la optimización de reactores. En particular, se identifica el papel de la alta densidad de plasma, que aumenta el rendimiento de la fusión y las ‘corrientes de arranque’ autónomas, para reducir las demandas de impulsión de corriente y permitir alta presión con electricidad neta a una escala compacta”.
El componente de plasma presurizado es la clave del diseño de la planta. Lograr una alta densidad de plasma “significa más energía por su inversión, reduciendo la huella del reactor tokamak en sí y aumentando su producción de energía relativa”, informó Popular Mechanics esta semana.
El enfoque se basa en el concepto de “Tokamak avanzado” del que fue pionero el programa DIII-D, que permite una configuración autosuficiente de mayor rendimiento que retiene la energía de manera más eficiente que en las configuraciones típicas pulsadas, lo que permite que se construya a una escala reducida y menor costo.
Si todo sale según lo planeado, DIII-D, la instalación de investigación de fusión nuclear más grande de los EE. UU., sería la primera planta de energía de fusión en la historia en crear más energía a través de la fusión de la que se consumió en el proceso de fusión en sí.
Representa un gran avance, actualmente, la mejor proporción de producción de energía lograda por cualquier planta de fusión nuclear existente es solo el 67% de la cantidad de energía consumida.
Los investigadores tienen cuidado de enfatizar que su artículo sigue siendo muy abstracto. Quieren que sirva como guía para el futuro cercano de la investigación del plasma presurizado, una especie de hoja de ruta para los próximos pasos.
Mientras que para un reactor tokamak tradicional que produce energía neta todavía faltan por lo menos entre 9 y 14 años, es casi seguro que un tokamak presurizado está aún más lejos, así informó Popular Mechanics. Hasta entonces, es difícil decir qué forma de fusión nuclear será la más efectiva y qué proyecto se impondrá.
El modelo DIII-D, aunque es muy prometedor, es aún teórico. No es un anteproyecto, sino una hoja de ruta para futuras investigaciones y modelos.
Eso significa que todavía hay tiempo para desarrollar planes concretos para una hipotética planta presurizada, y esta investigación podría ayudar a los científicos a obtener fondos e interés público para hacerlo.
Sin importar quien logre ganar la carrera de la fusión nuclear, en un escenario con energía limpia comercial, escalable y potencialmente infinita, todos somos ganadores.
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