Toda la potencia de las estrellas, pero en un reactor. La fusión nuclear y sus soles artificiales podrían abrir un nuevo mundo para la energía del mañana. Pero estos reactores aún tienen que estar plenamente operativos. Para lograrlo hay que superar muchos retos. Y Francia ha logrado un nuevo récord que vuelve a poner Europa en la carrera por disponer de la energía de un sol artificial.
La Comisión Francesa de Energía Atómica (CEA) ha anunciado que ha mantenido un plasma a una temperatura estacionaria de 50 millones de grados Celsius durante 22 minutos en su tokamak West de Cadarache, cerca de Marsella. Además de superar el récord logrado por China, actualmente al frente de esta tecnología, es la primera vez en Europa que se superan los 1.000 segundos en un reactor tokamak europeo.
Estabilizar el plasma, el primer paso hacia la energía del sol
La fusión nuclear es un proceso en el que núcleos atómicos ligeros se combinan para formar un núcleo más pesado. A continuación, liberan una enorme cantidad de energía similar a la del sol. Para que se produzca esta fusión, los átomos deben alcanzar temperaturas extremadamente altas formando un plasma, un gas ionizado muy caliente.
Sobre el papel, es la forma ideal de energía. Una energía barata, limpia, sin carbono y que produce pocos residuos radiactivos, a diferencia de la fisión utilizada en las centrales nucleares actuales. Este principio físico de la fusión, imaginado hace más de 50 años, es teóricamente factible para producir energía algún día. Por el momento, aún estamos muy lejos, pero este récord de duración del plasma es otro paso adelante.
Los físicos del tokamak francés lograron mantener el plasma a 50 millones de grados Celsius durante 1.337 segundos, es decir, 22 minutos. El récord anterior se remonta sólo unas semanas atrás, en China, donde el tokamak East se mantuvo durante 18 minutos. Lo interesante no es tanto haber superado a China sino que se ha podido superar la barrera de los 1.000 segundos.
“Es una duración que nos permite simular un tiempo de exposición cercano al de una máquina que funciona 24 horas al día, con ciclos de producción de energía y tiempos de pausa y reinicio”, explica Jérôme Bucalossi, Director del Instituto de Investigación sobre la Fusión por Confinamiento Magnético del CEA.
Mantener un tokamak en funcionamiento durante tanto tiempo requiere un dominio cada vez mayor no sólo del funcionamiento físico y químico del plasma, sino también de los componentes de la propia máquina: los materiales y tecnologías utilizados deben ser capaces de soportar estas altísimas temperaturas durante períodos cada vez más largos.
Este récord confirma una serie de elecciones, como el uso del tungsteno como material para la pared de contención del plasma. Pero también los sistemas de bombeo de calor o los algoritmos de control. Todo sirve para preparar el reactor experimental ITER.
Los avances en los distintos tokamaks, ya sean el West en Francia o el East en China, convergen en un proyecto común: el ITER. Este reactor, en construcción desde hace varios años, es el mayor proyecto científico del siglo por su envergadura. Sólo el complejo del ITER ocupa 42 hectáreas en el sur de Francia En el reactor, la fusión deberá alcanzar los 150 millones de grados Celsius, muy por encima de los 15 millones de grados del corazón de nuestro sol.
Su puesta en marcha está prevista para 2030. En cuanto a poder usar un reactor de fusión a nivel comercial, para producir energía, los expertos consideran que será entre 2050 y 2100 que se logre controlar con éxito esta energía de fusión. Varios son los países que investigan la viabilidad de estos reactores, como Estados Unidos, Japón o incluso España.
Fotos | CEA
