El poder de fusión podría ser una bala de plata para los problemas energéticos y ambientales del mundo, pero es famoso que siempre faltan 30 años. Una ráfaga reciente de anuncios está generando esperanzas de que tal vez el cronograma haya comenzado a ajustarse.
La tecnología tiene un enorme potencial porque promete generar enormes cantidades de energía a partir de abundante combustible que se puede extraer de la forma económica del agua de mar. : Además de eso, El Proceso no crea ningún residuo radiactivo d de Larga Duración , Diferencia de una de las plantas de Energía convencional nuclear.
El problema es que encontrar una manera de contener la misma reacción que alimenta el s ONU aquí en la Tierra no es tarea fácil. Ahora, sin embargo, Commonwealth Fusion Systems (CFS), spin-out del MIT, ha dado un paso significativo en esa dirección después de realizar las primeras pruebas de un imán que puede alcanzar una intensidad de campo de 20 Tesla , la más alta jamás alcanzada en la Tierra.
Los imanes son el método más popular para controlar los reactores de fusión porque la bola de plasma sobrecalentado en su corazón está formada por partículas cargadas que pueden acorralarse mediante campos magnéticos.
La mayoría de los reactores de fusión utilizan un diseño llamado un tokamak, que confina el plasma en un recipiente con forma de rosquilla con un imán grande en las bobinas magnéticas medias y muchos de bucle una ronda del recipiente. Sin embargo, no sirve cualquier imán; la mayoría de los diseños se basan en imanes superconductores que deben enfriarse justo por encima del cero absoluto.
La innovación de CFS ha sido utilizar un nuevo tipo de superconductor de alta temperatura que no necesita enfriarse tanto. Esto les permite lograr un campo magnético mucho más alto en un paquete mucho más pequeño. Para lograr la misma potencia utilizando imanes superconductores de baja temperatura se requeriría un aparato 40 veces más grande, dice la compañía.
El avance es un hito importante hacia el desarrollo de su primer reactor de prueba , SPARC, que, según dicen, entrará en funcionamiento en 2025. Esto no producirá suficiente energía para ser comercialmente viable, pero está poniendo al CFS en curso para superar a las centrales nucleares más establecidas. proyecto de fusión hasta la fecha: el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER).
ITER es una colaboración multinacional y tiene el objetivo de demostrar un reactor de fusión capaz de producir más energía de la que utiliza en 2035. I T ha hecho un progreso significativo recientemente, con la entrega de la primera parte de su imán principal al sitio del proyecto en el sur de Francia.
El imán está construido con superconductores de baja temperatura. Solo se espera que alcance 13 Teslas, pero medirá 60 pies por 14 pies cuando esté completamente construido y sea lo suficientemente poderoso como para levantar un portaaviones . Los científicos que están detrás del proyecto dicen que el reactor podría entrar en funcionamiento a principios de 2026, y establecer un acabado fotográfico con CFS para ser el primero en lanzar un reactor de fusión en funcionamiento.
Estos están lejos de ser los únicos proyectos de energía de fusión en proceso. aunque. Una gran cantidad de nuevas empresas dedicadas a la fusión han surgido en los últimos años, y los inversores acumularon más de $ 300 millones en la industria solo en 2020, según Bloomberg .
Uno de los líderes del grupo, General Fusion, anunció recientemente un acuerdo con el gobierno del Reino Unido para construir su primera planta de energía piloto en las afueras de Oxford en el campus de la Autoridad de Energía Atómica del país. Solo tendrá el 70 por ciento del tamaño requerido para una instalación comercialmente viable, pero la compañía también tiene como objetivo un lanzamiento en 2025.
General Fusion es uno de los pocos proyectos de fusión que ha abandonado el diseño de tokamak y se ha basado en un enfoque llamado fusión objetivo magnetizado. Esto implica un dispositivo llamado inyector que actuaría con anillos de humo de plasma que luego se comprimen a temperaturas y presiones que inician una reacción de fusión.
Un enfoque aún más exótico también tuvo un avance reciente . Los científicos de la Instalación Nacional de Ignición en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore utilizaron 192 láseres gigantes para iniciar una reacción de fusión en una pastilla de hidrógeno que generó más de 1,3 megajulios de energía. La reacción solo duró 100 billonésimas de segundo, pero los primeros datos suger que fue autosuficiente.
Sin embargo, la configuración utilizada fue diseñado como una herramienta para monitorear armas nucleares, por lo que volver a imaginarlo para que funcione como una planta de energía probablemente requiera décadas de investigación . También es importante recordar que incluso los proyectos más establecidos son solo plantas piloto que aún están muy lejos de producir cantidades útiles de energía.
En este momento, el gran objetivo es la generación de energía de “equilibrio”, donde la cantidad de energía recolectada de la reacción de fusión es mayor que la utilizada para alimentar el reactor. Pero escribiendo en The Observer , Arthur Turrell señala que una planta de fusión comercialmente viable probablemente necesitaría generar 30 veces más energía.
Dado el enorme costo y la complejidad de incluso las instalaciones de prueba más antiguas, es probable que aún pase mucho tiempo antes de que las plantas de fusión nuclear constituyan una parte significativa de la red. Pero la industria, sin duda, está mostrando un impulso creciente, y es muy posible que veamos que los primeros reactores de fusión comienzan a surgir a finales de esta década.
Fuente:
Gent, E. (2021c, 20 de septiembre). La carrera por Fusion Power se calienta a medida que varios proyectos alcanzan nuevos hitos. Recuperado 20 de septiembre de 2021, de https://singularityhub.com/2021/09/20/the-race-for-fusion-power-heats-up-as-multiple-projects-hit-new-milestones/