El récord mundial de fusión nuclear acerca el sueño de la energía limpia
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El reactor experimental europeo JET bate una nueva marca
09 feb 2024 . Actualizado a las 09:02 h.Un pequeño Sol en la Tierra con capacidad de generar energía limpia e ilimitada. En esencia esta es la expectativa que se abre con la fusión nuclear, en la que se funden los núcleos atómicos liberando una enorme energía y sin generar residuos, a diferencia de la tecnología de fisión que se utiliza en las actuales plantas nucleares. El uso comercial de esta tecnología no será ni mucho menos inmediato, porque aún faltan décadas para que pueda convertirse en realidad, pero que la fusión nuclear es posible y que cada vez está más cerca es algo que se viene demostrando en los últimos años.
El último paso lo acaba de dar el Joint European Torus (JET), uno de los dispositivos de fusión nuclear más potentes del mundo alojado en las afueras de Oxford (Reino Unido), en una antigua base militar de la RAF. Cofinanciado por la Comisión Europea, acaba de alcanzar un nuevo récord mundial de energía de fusión. Ha alcanzado 69 megajulios de energía durante cinco segundos de forma sostenida con tan solo 0,2 miligramos de combustible, constituido por dos isótopos de hidrógeno, el deuterio y el tritio. La energía obtenida apenas da para calentar el agua de cinco duchas. Es muy poco, pero es un paso significativo.
Queda mucho trabajo por delante, pero esta marca, alcanzada el pasado 3 de octubre y confirmada ahora, supone un incremento de 10 megajulios respecto a su récord anterior.
Los resultados del experimento, anunciados este jueves, son la demostración más clara en las últimas décadas del potencial de la energía de fusión para proporcionar una energía segura y sostenible con bajas emisiones de carbono y sin generar residuos radiactivos. El equipo que lo hizo posible está formado por más de 300 científicos e ingenieros de EUROfusion, un consorcio de 30 miembros que incluyen 150 entidades afiliadas, entre laboratorios de fusión nacionales, universidades y empresas de 25 estados miembros de la UE, más el Reino Unido, Suiza y Ucrania.
En el experimento también han participado científicos españoles adscritos al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat) y del Barcelona Supercomputing Center.
El trabajo que se lleva a cabo en el JET, un reactor tipo tokamak, lo que significa que utiliza potentes campos magnéticos para confinar un plasma extremadamente caliente, de unos 150 millones de grados, es el paso previo para el gran proyecto mundial liderado por la Unión Europea: el reactor de fusión nuclear ITER que se está construyendo en la localidad francesa de Cadarache.
Para el director general del ITER, Pietro Barabaschi, «el JET ha sido de gran ayuda como precursor del ITER Los resultados obtenidos aquí tendrán un impacto directo y positivo, validando el camino a seguir y permitiéndonos avanzar más rápido hacia nuestros objetivos».
«Nuestra exitosa demostración infunde mayor confianza en el desarrollo de la energía de fusión. Más allá de establecer un nuevo récord, logramos cosas que nunca antes habíamos hecho y profundizamos nuestra comprensión de la tecnología», destacó Ambrogio Fasoli, director de programa de EUROfusion.
En esta línea incide Carlos Hidalgo, director del Ciemat, quien considera que el JET ha demostrado su capacidad para generar energía de fusión de forma fiable. Y, sobre todo, se han validado los escenarios de operación de la fusión nuclear por confinamiento magnético. «El sueño de reproducir en un laboratorio la energía que mantiene vivo el universo es ya una realidad. Ahora nos enfrentamos al gran reto de obtener energía de fusión para la sociedad», dice Hidalgo. Será un camino largo.
El reactor de Japón ya es el más potente del mundo
El reactor experimental de fusión nuclear JET fue hasta finales del pasado año el más potente del mundo. Este puesto es ocupado ahora por el dispositivo JT-60SA que se ha instalado en Japón. Al igual que el ubicado en el Reino Unido forma parte de la red internacional EUROfusion, liderada por Europa, y que tiene como objetivo probar la tecnología de confinamiento magnético de plasma de cara a la puesta en marcha del ITER en Francia.
En el tokamak japonés hay una cámara de vacío en forma de rosquilla e imanes que generan un campo magnético. El hidrógeno es sometido a calor y presión extremas hasta que se convierte en plasma, un gas caliente cargado eléctricamente en el que se produce la reacción de fusión de los isotopos de deuterio y tritio. En el caso del JT-60SA, el gas se calentará a 200 millones de °C y se confinará magnéticamente durante un máximo de 100 segundos con la ayuda de un potente sistema magnético compuesto por 28 bobinas superconductoras que operan en diferentes partes de la máquina.
En estas condiciones, las partículas altamente energizadas, en lugar de repelerse como ocurre de un modo natural cuando chocan, se fusionan, y esta fusión libera enormes cantidades de energía.
Pero en la fusión nuclear no solo es importante conseguirla, sino que más fundamental aún es que la energía utilizada en el proceso no sea mayor que la que se genere finalmente. En este caso el hito histórico lo logró el pasado año el National Ignition Facility (NIF) del Lawrence Livermore National Laboratory de Estados Unidos, que logró más energía por fusión nuclear que la empleada para activarla. En este caso la tecnología utilizada es por confinamiento inercial.