REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Precisamente es la tecnología tokamak la adoptada para ITER, pero ya a una dimensión de demostración productiva, con el objetivo de alcanzar una generación de 500 MW a partir de un gasto de 50 MW. ITER está sostenido por un consorcio de países formado por la Unión Europea, Estados Unidos, China, India, Japón, Korea y Rusia.

Hemos publicado en DYNA Energía y Sostenibilidad  las características y situación actual del proyecto (https://www.dyna-energia.com/busqueda-ES/energia-nuclear-de-fusion-situacion-y-perspectivas), que debe demostrar precisamente, no solo esa factibilidad, sino también el mantenimiento permanente confinado del plasma necesario en la reacción deuterio/tririo, la obtención del tritio necesario para aportar a la reacción y la seguridad operativa del conjunto. Esa inmensa inversión avanza lentamente y se piensa en 2025 como posible fecha de inicio de sus primeros pasos, aunque si se incluye algún retraso sobre esa previsión hay perspectiva de que se asegure al menos una real producción de energía eléctrica hacia 2035.

Vista panorámica del estado reciente del Proyecto ITER (la cubierta desplazable se situará sobre el lugar de montaje del tokamak al finalizar las obras de cimentación)

Pero el Proyecto ITER ni su tecnología no son los únicos que buscan la producción de energía por fusión nuclear. En 2010 publicamos en la Revista DYNA los esfuerzos que el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore americano estaba haciendo para conseguir la fusión deuterio/tritio por confinamiento inercial, bombardeando una cápsula que los contenía con un haz de rayos laser de altísima potencia en una cámara (https://www.revistadyna.com/busqueda/tomas-diaz-de-rubia-director-de-ciencia-y-tecnologia-en-laboratorio-nacional-lawrence-livermore). A pesar del éxito de la operación, no se consiguió obtener una mínima relación energía aportada / energía obtenida para justificar la tecnología. 

También en Estados Unidos lleva más de diez años desarrollándose el llamado Proyecto Tri-Alpha, actualmente como empresa TAE Technologies. Siguiendo una tecnología diferente, utiliza la de aceleradores de partículas para crear plasma en una cámara donde se hace reaccionar boro con protones de hidrógeno. La reacción del protón hidrógeno con el boro produce primero carbono, que a su vez se descompone en helio y berilio que en el plasma forma helio con desprendimiento de gran cantidad de energía. Este proceso, denominado como configuración de campo inverso (Field Reversed Configuration - FRC), obtuvo su primer plasma estable en julio de 2017, aunque no han dado información sobre futuros desarrollos ni rendimiento del proceso.

Esquema de la tecnología del Proyecto Tri-Alpha

Por su parte, el MIT que dispone de un tokamak experimental, ha llegado a un acuerdo con la italiana ENI para dotarlo de nuevos creadores de potentes campos magnéticos de superconductores de alta temperatura, cintas de acero revestido de YBCO (óxido de ytrio, bario y cobre), con el objetivo de llegar a emitir una potencia de fusión de 100 MW, con un rendimiento de 1:2 en pulsos estables de 10 segundos. En caso positivo, se pasaría a crear un equipo de 200 MW que podría estar realmente generando electricidad utilizable en el plazo de unos 15 años.

Vista del Proyecto SPARC en el MIT

Pero eso no es todo, la entidad británica First Light Fusion (FLF), radicada en la Universidad de Oxford, ha iniciado un proyecto de 5 millones de dólares para una instalación, Machine 3, capaz de iniciar la reacción de fusión con la aportación de energía pulsada.

Infografía de Machine 3, la instalación de la Universidad de Oxford.

FLF, con una inversión de 5 millones de dólares, retoma el proceso de la National Ignitión Facility de los laboratorios Lawrence Livermore por confinamiento inercial, pero en lugar de utilizar el bombardeo con láser de alta potencia, propone hacerlo con pulsos de ondas de choque: una serie de módulos con super-condensadores serán capaces de descargar en dos microsegundos hasta 200.000V y una intensidad superior a los 14 millones de amperios, creando la onda de choque dirigida hacia la cápsula, que manifiestan ser su elemento básico. Aseguran que la tecnología es ampliamente accesible, su coste sería 1.000 veces menor que el bombardeo por rayo láser y afirman que Machine 3 estará lista para comenzar las pruebas a finales de este año. A partir de esas pruebas deberán confirmar que la ganancia de energía obtenida puede llevar a un diseño para producción real.

Los proyectos citados pueden verse con más detalle en:

• https://www.iter.org
• https://lasers.llnl.gov
• https://tae.com
• http://news.mit.edu/2018/new-era-fusion-research-mit-eni-0309
• https://firstlightfusion.com/