El extenso paisaje de grúas de construcción y edificios parcialmente terminados, junto con un enorme anillo de metal y acero, fue descrito como un " Stonehenge moderno " por The New York Times en marzo de 2017. Ha pasado una década desde que comenzó la construcción. en la planta del Reactor Experimental Termonuclear Internacional, conocido como ITER. El proyecto, en el que participan 35 países, incluido EE. UU., 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 fuente futura viable de generación de energía para una industria energética. -mundo hambriento.
El proyecto se ha visto afectado por retrasos y su costo proyectado casi se cuadriplicó 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 que respalda el proyecto expresó incertidumbre sobre si finalmente tendrá éxito. A principios de diciembre de 2017, los funcionarios de ITER anunciaron que habían alcanzado un hito importante al completar el 50 por ciento del trabajo de construcción total necesario para llegar al "Primer Plasma". Esa etapa inicial de operación, en la que el hidrógeno se convertirá en un gas caliente con carga eléctrica, actualmente está programada para 2025. (Se necesitará otra década de trabajo después de eso para que ITER genere energía).
"Cuando demostremos que la fusión es una fuente de energía viable, eventualmente reemplazará la quema de combustibles fósiles, que no son renovables ni sostenibles", explicó Bernard Bigot, director general de ITER, en un comunicado en el sitio web del proyecto. "La fusión será complementaria con la eólica, la 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 fuerte legado para las generaciones futuras".
En un correo electrónico, el profesor de la Universidad de Columbia Gerald A. Navratil , un destacado investigador de energía de fusión cuyo trabajo influyó en el diseño de ITER, describe el hito de la construcción como un "evento significativo en el desarrollo de la energía de fusión práctica".
ITER contendrá 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 de ITER, el dispositivo utiliza una poderosa corriente eléctrica para descomponer el gas de hidrógeno, eliminando los electrones de los núcleos para formar plasma, un gas caliente con carga eléctrica. A medida que las partículas de plasma se energizan 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 ese momento, los núcleos de hidrógeno están tan energizados que pueden superar su tendencia natural a repelerse entre sí, de modo que pueden fusionarse para formar helio. En el proceso, liberan enormes cantidades de energía.
Como detalla este artículo de la Asociación Nuclear Mundial, los tokamaks experimentales han estado generando energía durante décadas. Pero hasta ahora, han requerido más energía para operar que la que genera la fusión. Pero ITER espera superar esa limitación, en parte, con su tamaño. El artículo del New York Times de marzo de 2017 sobre el proyecto describe el tokamak con una altura de 100 pies (30,5 metros) y una extensión de otros 100 pies de diámetro, y una descripción en el sitio web de ITER dice que pesará más de 25 000 libras (23 toneladas métricas) , con un volumen de 30.000 pies cúbicos (840 metros cúbicos). Eso es 10 veces la capacidad de cualquier dispositivo anterior.
Más grande es definitivamente mejor
Como explica el sitio web de ITER, un dispositivo más grande con más volumen crea más potencial para las reacciones de fusión, lo que aumenta la producción de energía y hace que el dispositivo sea más eficiente. Si funciona según lo previsto cuando esté en pleno funcionamiento en 2035, ITER utilizará 50 megavatios de entrada de energía para generar 500 megavatios de energía de fusión, en forma de calor. Si bien ITER no usará esa energía para generar electricidad, está destinado a allanar el camino para futuras generaciones de plantas de energía de fusión que lo harían.
"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. "Hay confianza en que el tamaño y la intensidad del campo magnético de ITER nos permitirán lograr su objetivo de producir 500 megavatios de potencia de fusión con 50 megavatios de potencia de entrada en el plasma. Dado que ITER es un experimento que produce por primera vez una fuerte fusión plasma autocalentado, utilizaremos estos resultados para confirmar nuestra comprensión del estado de combustión del plasma y podríamos descubrir algunos fenómenos nuevos importantes de la física del plasma. La información que obtengamos de ITER proporcionará la base para diseñar con confianza el núcleo del siguiente paso en desarrollo de la energía de fusión,
Ventajas sobre la energía nuclear
Según un comunicado de prensa de ITER , las plantas de energía de fusión eventualmente serían comparables en costo a las plantas de energía nuclear convencionales . Pero a diferencia de las centrales eléctricas, las plantas de fusión no producirían desechos radiactivos, además del costoso problema de qué hacer con ellos. Fusion también tendría una gran ventaja sobre los combustibles fósiles, ya que no bombearía cantidades masivas de dióxido de carbono y otros contaminantes a la atmósfera y contribuiría al cambio climático.
Y como señala Navratil, la fusión también podría tener algunas ventajas sobre las fuentes de energía renovables bajas en carbono.
"Si tienen éxito, las plantas de energía de fusión basadas en el rendimiento del plasma de fusión en ITER proporcionarían una fuente libre de carbono de producción de energía eléctrica continua sin los inconvenientes de los sistemas de energía eólica y solar, que producen electricidad solo una parte del día y necesitan energía. almacenamiento o sistemas de energía de 'respaldo' para respaldar una red eléctrica estable", explica Navratil. "Dados los muchos billones de dólares involucrados en la infraestructura de nuestro sistema de energía, la disponibilidad de una fuente de energía de fusión de este tipo más adelante en este siglo será una adición muy importante a nuestras fuentes de energía eléctrica libre de carbono".
Ahora eso es interesante
Según ITER, un volumen de hidrógeno del tamaño de una piña tiene el potencial de generar tanta energía a través de la fusión como 10.000 toneladas métricas (22.040 libras) de carbón.
