La fusión nuclear o “sol artificial” (denominado así porque imita el proceso del Sol) es vista como una solución de futuro para abastecer al planeta en energía limpia. Sin embargo, su reacción aún no se ha estabilizado. Por eso los científicos intensifican sus esfuerzos para hacer sostenible esta tecnología. Entre ellos, destaca la creación de un nuevo tipo de reactor en la Universidad de Sevilla, el SMART.
Construido por el Laboratorio de Ciencia del Plasma y Tecnología de Fusión de la Universidad de Sevilla, este SMART ha generado con éxito su primer plasma en un tokamak. Este paso nos acerca un poco más hacia la consecución de una energía sostenible, limpia y prácticamente ilimitada.
Un paso más cerca del sol artificial en Sevilla
“Todos estábamos muy emocionados de ver el primer plasma confinado magnéticamente y estamos deseando explotar las capacidades del dispositivo SMART junto con la comunidad científica internacional. SMART ha despertado un gran interés en todo el mundo", recuerda la profesora Eleonora Viezzer, co-IP del proyecto SMART.
Este avance supone un hito en el camino para lograr el dispositivo de fusión más compacto posible, uno de los principales objetivos de los investigadores. Y es que no solamente se busca una energía limpia y casi infinita, sino que además las instalaciones para lograrlo sean lo más compactas posibles.
El SMART, por SMall Aspect Ratio Tokamak, es el dispositivo de fusión construido por la Universidad de Sevilla. Un tokamak es un dispositivo experimental de confinamiento magnético que explora la física del plasma y las posibilidades de producir energía mediante fusión nuclear. Existen dos tipos de tokamak con características significativamente diferentes: los tokamaks toroidales tradicionales y los tokamaks esféricos.
Los reactores de fusión funcionan según el principio básico de la producción de energía en las estrellas, la fusión de átomos de hidrógeno para obtener elementos más pesados como el helio. Este proceso, opuesto a la fisión de las centrales nucleares actuales, promete proporcionar enormes cantidades de energía. Y de China a EE.UU. pasando por Europa, todo el mundo quiere obtener esa fuente de energía limpia.
El problema es que por el momento requiere enormes cantidades de energía para impulsar esa reacción, más de la que ésta produce, por lo que parecía inviable. Hasta que en 2022, un equipo estadounidense anunció la primera reacción de fusión nuclear que generó más energía que la aportada. La producción neta fue de tan sólo 0,7 megajulios (MJ), más o menos lo que gastaría una tostadora durante 10 minutos. No es nada, pero fue la primera vez que se generaba más energía de la que se gastaba.
El objetivo del reactor SMART de la Universidad de Sevilla y del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) sigue siendo someter a los átomos de hidrógeno a una presión y un calor muy elevados, para que alcancen la fase de plasma y las partículas puedan colisionar y unirse para liberar energía. Pero aquí, los científicos buscan explorar la triangularidad negativa en lugar de la triangularidad positiva, lo que aportaría soluciones para su implementación en reactores de fusión súper compactos.
La triangularidad es la forma en la que se contiene el plasma. La mayoría de los reactores de fusión se basan en una tokamak en forma de donut que confina el plasma mediante campos magnéticos.
La sección transversal del plasma en un tokamak típico tiene forma de letra mayúscula D. El borde recto de la D está orientado hacia el centro del donut. Esto se denomina triangularidad positiva. Si la parte curva mira hacia dentro, entonces tiene triangularidad negativa. SMART es único porque es el único tokamak con triangularidad negativa.
Al haber logrado confinar el plasma, el SMART de Sevilla nos acerca un poco más al sueño de lograr tener una energía similar a la del sol, controlada y a nuestra disposición.
