Lunes 26 de Septiembre del 2016
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Continua el proyecto de la fusión nuclear


Reactor Termonuclear Experimental Internacional-fusion nuclear-ITER

¿Se hará realidad el sueño de la fusión nuclear?
La apuesta más grande del mundo por desarrollar energía a partir de la fusión nuclear avanza a paso lento en el sur de Francia.

El proyecto del Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER, por sus siglas en inglés), ubicado en Cadarache, en Provenza, comienza a recibir los primeros componentes necesarios (hacen falta alrededor de un millón) para su reactor experimental.

Pero su construcción lleva dos años de retraso, obstaculizada por el aumento masivo de los costos y largas postergaciones.

“Ahora estamos haciendo todo lo que podemos para recuperar tiempo. El proyecto es tan inspirador que da la energía para continuar. Todos queremos energía de fusión lo antes posible”.
Superados los problemas de diseño iniciales y las dificultades de coordinación para este proyecto internacional único, ahora hay un poco más de confianza en los plazos.

La energía del Sol
Desde la década de los años 50, la fusión ha alimentado el sueño de une energía casi ilimitada –imitando el proceso de la bola de fuego que enciende el sol– a partir de dos formas de hidrógeno fácilmente disponibles.

El gran atractivo de la energía de fusión incluye la combinación de un combustible económico, relativamente poco desperdicio radiactivo y cero emisiones de gases de efecto invernadero.

Pero los desafíos técnicos son inmensos: no sólo es difícil controlar un proceso tan extremo, también lo es diseñar formas de extraer energía.
Y eso es lo que pondrá a prueba el reactor ITER, conocido como “tokamak” (acrónimo de la expresión rusa para decir “cámara toroidal con bobinas magnéticas”), que está basado en el diseño de JET, un proyecto piloto europeo con base en Reino Unido.

La idea es crear un plasma de gas supercaliente que alcance temperaturas de más de 200 millones de grados centígrados, el calor necesario para forzar a los átomos de deuterio y tritio a fusionarse y liberar energía.

El proceso tendrá lugar dentro de un gigantesco campo magnético con forma de anillo, la única manera de contener un calor tan extremo.
La planta de JET consiguió reacciones de fusión en estallidos cortos, pero requirió el uso de más energía de la que era capaz de producir.
El reactor ITER es mucho más grande y está diseñado para generar 10 veces más energía (500 MW) que la que va a consumir.

La iniciativa une el impulso científico y político de los gobiernos de la Unión Europea –que financia casi la mitad de su costo– junto con los de China, India, Japón, Corea del Sur y Estados Unidos.
El presupuesto total se calcula en unos U$20.000 millones, aunque la cifra exacta no está disponible debido a que muchas de las contribuciones no son en efectivo, sino en equipamiento y tecnología.

Complicaciones y retrasos
Pero la innovadora estructura de ITER ha causado fricciones y retrasos, sobre todo en su fase inicial.
Cada socio tuvo que crear primero un organismo local para lidiar con el abastecimiento de componentes dentro de cada país, y no fueron pocas las complicaciones para importarlos.

Los retrasos aumentaron con las disputas por el acceso a las sedes de producción en los países participantes. Como cada parte debe cumplir con requisitos extremadamente específicos, los inspectores de ITER y las autoridades nucleares francesas tuvieron que negociar las visitas a compañías que no estaban habituadas al escrutinio ajeno.

El resultado es que aunque se ha acordado un calendario para el traslado de los elementos clave, se asume que aún habrá más demoras.

Por eso, el edificio principal que albergará al tokamak fue adaptado para dejar los espacios necesarios para que los componentes que llegarán más tarde sean añadidos sin causar demasiados problemas.
La ruta desde los puertos hasta el emplazamiento tuvo que ser reforzada para soportar el traslado de cargas de hasta 600 toneladas, y esta tarea también ha sido más lenta de lo esperado.

Según el plan inicial, se esperaba conseguir el primer plasma a mediados de la pasada década.
Después de una restructuración, se fijó una nueva fecha límite para noviembre de 2020, pero esto también se ha puesto en duda.

Los encargados de ITER dicen que están haciendo turnos dobles para acelerar el ritmo de construcción, pero aun así se considera que incluso comenzar a operar en 2021 es un desafío.

Ken Blacker es el hombre encargado de coordinar el ensamblaje del reactor.
“Ahora hemos empezado de verdad”, le cuenta a la BBC. “La producción industrial está avanzando así que el calendario es mucho más certero y se han resuelto muchos desafíos técnicos”.
“Pero ITER es increíblemente complicado. Las piezas se están haciendo en varias partes del mundo y se transportarán hasta aquí”.
“Tendremos que organizar su llegada y construir paso a paso, cada cosa debe llegar en el orden correcto, y eso es realmente crucial”.

40, 50 o 60 años
La secuencia de llegada de grandes componentes es una cuestión fundamental, pero también lo es que los componentes en sí mismos tengan la suficiente calidad como para que el sistema funcione.

Los 28 imanes que crearán el campo magnético contenedor del plasma deben ser fabricados con un nivel de exactitud muy exigente. Y cada parte debe ser estructuralmente firme, luego será soldada con las demás para asegurar un vacío totalmente hermético, sin el cual no se puede mantener el plasma.

Un solo fallo podría poner en peligro todo el proyecto.
Asumiendo que ITER lograra producir más energía de la que consume, el siguiente paso será que los socios internacionales avancen con un proyecto de demostración tecnológica que ponga a prueba los componentes y sistemas necesarios para hacer un reactor comercial.

Irónicamente, cuánto más se progresa, más evidente se hace la enormidad del desafío que supone crear un reactor de fusión para comercializar.

El año pasado le pregunté a un panel de expertos cuándo estará disponible en el mercado el primer reactor de fusión capaz de abastecer de energía las redes eléctricas.
Unos pocos dijeron que eso podría ocurrir en los próximos 40 años, pero la mayoría dijo que llevará otros 50 o incluso 60 años.

Aunque en ITER se trabaja a destajo, la energía de fusión aún sigue siendo un sueño.

SOBRE LA FUSIÓN
Es el proceso que enciende las estrellas, incluyendo al Sol.
Un litro de agua contiene suficiente deuterio para producir -al fusionarse con tritio- el equivalente energético a 500 litros de gasolina.
Una central de energía de fusión de 1.500MW consumiría unos 600g de tritio y 400g de deuterio al día.

El primer uso a gran escala de la fusión fue la detonación de la bomba de hidrógeno Ivy Mike, realizada por el ejército de Estados Unidos el 1ro de noviembre de 1952.

El diseño de ITER incluye un tokamak, que es la palabra rusa para designar la cámara magnética con forma de anillo.
El campo magnético deberá contener plasma a 150 millones de grados, la temperatura necesaria para el proceso de fusión.

Estados Unidos es socio de ITER, pero también está financiando el proyecto National Ignition Facility, que utiliza láser para calentar y comprimir el hidrógeno al punto de fusión.
Corea del Sur, otro miembro de ITER, está inviertiendo U$941 millones en un prototipo de tecnología de fusión, K-DEMO, que podría ser el primero en generar energía eléctrica.

Los críticos se oponen a que se siga investigando la energía nuclear y cuestionan los probables altos costos que tendrá su uso comercial.

David Shukman
Fuente: BBC Ciencia

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