Skip to content

La instalación de fusión nuclear del ITER está casi terminada

La instalación de fusión nuclear del ITER está casi terminada

La planta de reactores termonucleares experimentales internacionales en Saint-Paul-Lez-Durance, Francia, está completa al 50%. ANNE-CHRISTINE POUJOULAT / Getty Images

El vasto paisaje de grúas de construcción y edificios parcialmente terminados, junto con un enorme anillo de metal y acero, fue descrito por el New York Times como un “Stonehenge moderno” en marzo de 2017. Han pasado diez años desde que comenzó la construcción. en la instalación de un reactor termonuclear experimental internacional, conocido como ITER. El proyecto, que involucra a 35 países, incluido Estados Unidos, tiene como objetivo demostrar que la fusión nuclear, la combinación de isótopos de hidrógeno para formar helio, el mismo proceso mediante el cual las estrellas generan luz y calor, podría ser una futura fuente vital de producción a partir de energía. a una energía – un mundo hambriento.

El proyecto se vio obstaculizado por retrasos y vio su costo proyectado casi cuadriplicarse a lo largo de los años a 18 mil millones de euros ($ 22 mil millones), e incluso un informe del Departamento de Energía de EE. UU. De 2016 en apoyo del proyecto expresó incertidumbre sobre su eventual éxito. A principios de diciembre de 2017, los funcionarios del ITER anunciaron que habían dado un gran paso adelante, completando el 50% del trabajo total de construcción necesario para llegar al “primer plasma”. Esta fase inicial de operación, durante la cual el hidrógeno se transformará en gas caliente y se cargará con electricidad, está programada para 2025 (el ITER necesitará otra década de trabajo para generar energía).

“Cuando demostremos que la fusión es una fuente viable de energía, eventualmente reemplazará la quema de combustibles fósiles, no renovables e insostenibles”, dijo Bernard Bigot, CEO de ITER, en un comunicado en el sitio web del proyecto. “La fusión será complementaria a las energías eólica, solar y otras energías renovables … Al demostrar la viabilidad de la fusión como una fuente de energía limpia, segura y casi ilimitada, podemos dejar un legado sólido para las generaciones futuras”.

En un correo electrónico, el profesor Gerald A. Navratil de la Universidad de Columbia, un investigador líder en energía de fusión cuyo trabajo influyó en el diseño del ITER, describió el hito de la construcción como “un evento importante en el desarrollo de la energía de fusión práctica”.

ITER contará con el tokamak más grande del mundo, un dispositivo magnético desarrollado por primera vez por investigadores soviéticos a fines de la década de 1960 que esencialmente simula el intenso calor y la presión dentro del horno interno de una estrella. Según una explicación en el sitio web del ITER, el dispositivo utiliza una poderosa corriente eléctrica para romper el gas hidrógeno, eliminando electrones de los núcleos para formar un plasma, un gas caliente cargado eléctricamente. Cuando las partículas de plasma se excitan y chocan, se calientan y finalmente alcanzan una temperatura de entre 100 y 300 millones de grados Celsius (alrededor de 180 millones a 360 millones de grados Fahrenheit). En este punto, los núcleos de hidrógeno están tan energizados que pueden superar su tendencia natural a repeler, de modo que pueden fusionarse para formar helio. En el proceso, liberan grandes cantidades de energía.

Como explica este artículo de la Asociación Nuclear Mundial, los tokamaks experimentales han estado generando energía durante décadas. Pero, hasta ahora, necesitan más energía para funcionar de la que genera la fusión. Pero ITER espera superar ese límite, en parte, gracias a su tamaño. El artículo del New York Times de marzo de 2017 sobre el proyecto describe el tokamak de 30,5 metros de altura y 100 pies de diámetro, y una descripción en el sitio web del ITER dice que pesará más de 25.000 libras (23 toneladas métricas). , con un volumen de 30.000 pies cúbicos (840 metros cúbicos). Esto es 10 veces la capacidad de cualquier dispositivo anterior.

Anuncio

Más grande es definitivamente mejor

Como explica el sitio web de ITER, un dispositivo más grande con más volumen crea más potencial para reacciones de fusión, aumentando la producción de energía y haciendo que el dispositivo sea más eficiente. Si funciona según lo previsto cuando esté en pleno funcionamiento en 2035, el ITER utilizará 50 megavatios de energía entrante para generar 500 megavatios de energía de fusión, en forma de calor. Aunque el ITER no utiliza esta energía para generar electricidad, está destinado a allanar el camino para las futuras generaciones de plantas de fusión que lo harían.

reactor de iter

Un reactor en construcción en el sitio en el sur de Francia.

BORIS HORVAT / Getty Images

“El diseño del experimento ITER se basa en una extrapolación conservadora del rendimiento de fusión de nuestros dispositivos de fusión existentes”, escribe Navratil en su correo electrónico. “Es cierto que el tamaño y la fuerza del campo magnético del ITER nos permitirá alcanzar su objetivo de producir 500 megavatios de potencia de fusión con 50 megavatios de potencia de entrada de plasma. Un experimento que produce por primera vez un potente plasma. fusión, utilizaremos estos resultados para confirmar nuestra comprensión del estado del plasma caliente y podremos descubrir nuevos fenómenos importantes en la física del plasma. La información que obtenemos del ITER proporcionará la base para diseñar de manera segura el núcleo para la siguiente etapa de desarrollo. que tendría como objetivo generar electricidad limpia y sentar las bases para el despliegue comercial de sistemas de energía de fusión “.

Anuncio

Ventajas sobre la energía nuclear

Según un comunicado de prensa del ITER, las plantas de fusión acabarían teniendo un coste comparable al de las centrales nucleares convencionales. Pero, a diferencia de las centrales eléctricas, las plantas de fusión no producirían residuos radiactivos, con el costoso problema de saber qué hacer con ellos. La fusión también tendría una gran ventaja sobre los combustibles fósiles, ya que no bombearía grandes cantidades de dióxido de carbono y otros contaminantes a la atmósfera y contribuiría al cambio climático.

Y, como señala Navratil, la fusión también puede tener algunas ventajas sobre las fuentes de energía renovables bajas en carbono.

“Si tienen éxito, las plantas de fusión basadas en el rendimiento del plasma de fusión en el ITER proporcionarían una fuente continua de electricidad libre de carbono, sin las desventajas de los sistemas eólicos y solares, que solo producen electricidad”. . sistemas de almacenamiento o de “respaldo” para respaldar una red eléctrica estable “, dice Navratil”. Dados los muchos miles de millones de dólares involucrados en el suministro de energía a la infraestructura de nuestro sistema, la disponibilidad de una fuente de energía de fusión de este tipo a fines de este siglo será una adición muy importante a nuestras fuentes de electricidad libres de carbono. “

Anuncio