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  • 09/07/2017

Energía

Europa pospone la financiación de un reactor de investigación de fusión que vale 500 millones de euros.

Los científicos italianos están dispuestos a proseguir solos un experimento que quiere abordar el problema de la extracción del calor en el sistema de escape de residuos de los reactores de fusión.

Nature News

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Los reactores de fusión usan un «desviador» (coloreado en rojo en esta fotografía) para disipar calor residual [adaptado de EUROfusion].

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La energía de fusión ofrece la tentadora promesa de una electricidad limpia y sin límites para la humanidad. Sin embargo, antes hay que resolver gigantescos problemas de ingeniería. Entre ellos el de cómo vérselas con el residuo abrasadoramente caliente del combustible de plasma de una central de fusión. Pero los científicos no se ponen de acuerdo acerca de la mejor manera de estudiar la cuestión.

Unos investigadores italianos quieren ensayar nuevos sistemas de disipación de ese calor en un nuevo reactor de fusión nuclear que esperan que empiece a funcionar alrededor de 2025. Sin embargo, el mes pasado EUROfusion, un consorcio europeo de organizaciones que investigan la fusión, decidió posponer media década la decisión de si aportará fondos al experimento. Esto deja a Italia, por ahora, teniendo que seguir sola. «Todos los riesgos caen del lado de Italia», dice Tony Donné, gerente de programas de EUROfusion.

Dentro de un tokamak, el modelo preferido para un reactor de fusión práctico, con formas de rosquilla, un plasma de isótopos de hidrógeno se comprime y calienta hasta una temperatura de cientos de millones de grados, con lo que los núcleos se fusionan y se genera energía. Los campos magnéticos retienen el plasma en su sitio, pero algunas partículas calientes inevitablemente se filtran y derivan hacia la pared del tokamak, donde descargan enormes cantidades de energía y erosionan su superficie. Los campos están configurados para canalizar las pérdidas hacia un «desviador» (divertor) metálico, que disipa el calor transfiriéndolo hacia un refrigerante.

El ITER, el gigantesco reactor de fusión que cuesta 20.000 millones de euros y se está construyendo en el sur de Francia como planta de prueba de energía de fusión, tendrá desviadores de acero inoxidable recubierto de tungsteno. Pero el ITER generaría electricidad solo en brotes de unos minutos. Por el contrario, el planeado DEMO, que se construiría una vez el ITER hubiese mostrado que la fusión puede ofrecer electricidad a la red, tendría que funcionar más o menos continuamente. No está claro que los desviadores ordinarios puedan vérselas con una carga de calor mayor.

Ahí es donde intervendría el Ensayo del Desviador para el Tokamak (DTT), un reactor de fusión cuyo volumen de plasma sería solo un 4 por ciento el del ITER, pero donde se podrían ensayar distintas formas de desviar el calor residual. Por ejemplo, podría ensayar campos magnéticos y desviadores de distintas formas para diseminar la carga de partículas sobre una superficie mayor, o podría probar materiales menos susceptibles de deteriorarse, como el litio líquido.

El físico Flavio Crisanti (del ENEA, el organismo italiano para la energía y la tecnología), que dirige el diseño del DTT, dice que el proyecto es un hito importante hacia el DEMO. EUROfusion estás de acuerdo, pero cree que costear esa cara nueva instalación sería prematuro. En su asamblea general de abril, la organización aprobó fondos para otros cinco proyectos sobre la eliminación del residuo de plasma, la mayoría de los cuales consisten en actualizaciones de instalaciones ya existentes para estudiar diseños concretos de desviadores.

Esa decisión vino tras un examen por expertos que recomendaba diferir el apoyo de EUROfusion al DTT hasta que algunas de las instalaciones más pequeñas ofreciesen resultados, que dejarían claro qué diseño es el más prometedor. Hasta podría ser posible el uso de un desviador ordinario en el DEMO si se lo protege con una capa de gas, neón por ejemplo, que ayudaría a disipar la energía al chocar con el plasma caliente residual.

Otros investigadores tienen también reservas acerca del DTT. Brian LaBombard, físico del Instituto de Tecnología de Massachusetts, dice que la escala del DTT «habla de la gravedad» del problema de la eliminación del residuo de plasma, pero es científicamente innecesario. «Es una máquina que intenta hacerlo todo», dice.
Con sus colaboradores, ha propuesto un Experimento Avanzado del Desviador, aún sin dotación de fondos. Costaría, se calcula, 70 millones de dólares, mucho más barato que el DTT porque , al revés que el diseño italiano, no usaría cables superconductores para crear sus campos magnéticos y su núcleo de plasma sería más pequeño, y aun así podría ensayar desviadores alternativos

En un taller que tuvo lugar en junio en Frascati, la localidad donde se encuentra la sede del ENEA, EUROfusion acordó «en principio» dedicar 60 millones de euros al DTT en un plazo de cinco o seis años, independientemente de los resultados de otros experimentos. Sin embargo, proporcionará dinero solo si el ENEA muestra que el DTT puede ser lo bastante flexible para acomodar una serie de posibles desviadores; el organismo debe además hacer un buen progreso en la construcción durante los próximos cinco años. EUROfusion seguirá teniendo que aprobar ese compromiso en su asamblea general de octubre.

Crisanti dice que el ENEA espera obtener un préstamo de 250 millones de euros para la instalación, posiblemente del Banco de Inversiones Europeo, así como 120 millones de euros del Gobierno italiano y otro dinero de China y de los gobiernos regionales italianos. Su intención es que el Gobierno italiano dé su aprobación a finales de 2017.

Italia tiene una razón política para apoyar el proyecto, añade Crisanti: desea que la situación de los fabricantes italianos de cables superconductores, sistemas de control y robótica se mantenga. «Si esperamos unos años, empresas de otros países podrían superarlas», dice.

Edwin Cartlidge/Nature

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Research Group.

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