Esta mañana, la Organización Internacional del Reactor Termonuclear Experimental (ITER) anunció lo que se sabe desde hace mucho tiempo: el tokamak más grande del mundo se retrasará aún más, prolongando las operaciones de la esperada máquina de fusión nuclear en al menos una década.
ITER es un enorme dispositivo de fusión magnética con forma de rosquilla llamado tokamak. Los Tokamaks utilizan campos magnéticos para controlar plasmas sobrecalentados de una manera que induce la fusión nuclear, una reacción mediante la cual dos o más núcleos ligeros se unen para formar un nuevo núcleo, liberando una enorme cantidad de energía en el proceso. La fusión nuclear se considera una fuente de energía libre de carbono potencialmente viable, pero hay muchos desafíos económicos y de ingeniería que superar para que eso se haga realidad.
La línea de base anterior del proyecto (su cronograma y los puntos de referencia dentro de él) se estableció en 2016. La pandemia global que comenzó en 2020 interrumpió gran parte de las operaciones en curso del ITER, retrasando aún más las cosas.
Como reportado por Scientific American, el costo del ITER es cuatro veces mayor que las estimaciones iniciales; las cifras más recientes sitúan el proyecto en más de 22 mil millones de dólares. En una conferencia de prensa celebrada hoy, Pietro Barabaschi, director general del ITER, explicó la causa de los retrasos y la línea de base actualizada del proyecto para el experimento.
“Desde octubre de 2020, quedó claro, públicamente y para nuestras partes interesadas, que el primer plasma en 2025 ya no era alcanzable”, dijo Barabaschi. “La nueva línea base ha sido rediseñada para priorizar el Inicio de las Operaciones de Investigación”.
Barabaschi dijo que la nueva línea de base mitigará los riesgos operativos y preparará el dispositivo para operaciones utilizando deuterio-tritio, un tipo de reacción de fusión. En lugar de un primer plasma en 2025 como una “breve prueba de máquina de baja energía”, dijo, se dedicará más tiempo a la puesta en marcha del experimento y se le dará más capacidad de calentamiento externo. La energía magnética total se retrasa tres años, de 2033 a 2036. Las operaciones de fusión deuterio-deuterio se mantendrán según lo previsto aproximadamente para 2035, mientras que el inicio de las operaciones de deuterio-tritio se retrasará cuatro años, de 2035 a 2039.
El ITER lo financian sus estados miembros: la Unión Europea, China, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos. Se están logrando avances en ITER, aunque lentamente, y a costos mayores que los inicialmente proyectados.
A principios de esta semana, la Organización ITER anunció que las bobinas de campo toroidal del tokamak (imanes muy grandes que ayudan a proporcionar las condiciones necesarias para que la máquina contenga plasma) finalmente habían sido enviadas, un momento que tardó 20 años en realizarse. Las bobinas de 17 metros de altura se enfriarán a -269 grados Celsius (-452,2 grados Fahrenheit) y se enrollarán alrededor del recipiente que contiene el plasma, lo que permitirá a los científicos del ITER controlar las reacciones en su interior.
La escala de su infraestructura es tan enorme como su inversión; El imán de masa fría más grande que existe actualmente es un componente de 408 toneladas (370 toneladas) del experimento Atlas del CERN, pero el imán recién completado del ITER (el tamaño combinado de las bobinas del campo toroidal) tiene una masa fría de 6.614 toneladas (6.000 toneladas). .
Los objetivos previstos declarados por el ITER son demostrar el tipo de sistemas que deben integrarse para la fusión a escala industrial, para alcanzar un punto de referencia científico llamado Q≥10, o 500 megavatios de potencia de fusión de la máquina por 50 megavatios de potencia de calefacción en el plasma, y para lograr Q≥5 en el funcionamiento en estado estable del dispositivo. Estos no son objetivos fáciles de lograr, pero los experimentos de fusión nuclear en entornos de laboratorio, en tokamaks y utilizando láseres, están ayudando a los científicos a avanzar hacia reacciones de fusión que producen más energía de la que se necesita para impulsar las reacciones mismas.
Pasemos ahora a las advertencias obligatorias sobre la diferencia entre el progreso hacia la viabilidad científica de la fusión y su utilidad real para abordar las demandas energéticas globales, como informamos el lunes:
Una irónica perogrullada (tan repetida que parece un cliché) sostiene que la fusión nuclear como fuente de energía siempre está a 50 años de distancia. Está para siempre más allá de las tecnologías de hoy y, como un ex irredimible, siempre nos dicen “esta vez será diferente”. El objetivo del ITER es demostrar la viabilidad tecnológica de la energía de fusión, pero no su viabilidad económica. Ésa es otra cuestión desconcertante: hacer que la energía de fusión no sólo sea una fuente de energía viable, sino también viable para la red eléctrica.
En los comentarios, Barabaschi también señaló que el material de plasma en el tokamak del ITER ahora estará hecho de tungsteno, en lugar de berilio, “porque está claro que el tungsteno es más relevante para futuras máquinas ‘DEMO’ y eventuales dispositivos de fusión comerciales”. De hecho, en mayo el tokamak OCCIDENTAL sufrió un plasma más de tres veces Más caliente que el núcleo del Sol. durante seis minutos usando una carcasa de tungsteno, y el tokamak KSTAR en Corea reemplazó su desviador de carbono por uno hecho de tungsteno.
Como informó anteriormente Gizmodo, la fusión nuclear es un campo valioso para la I+D, pero no se debe confiar en ella como fuente de energía para alejar a los humanos de los combustibles fósiles, que impulsan el calentamiento global. La ciencia avanza, pero la fusión nuclear siempre iba a ser una ultramaratón, no una carrera de velocidad.
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