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| El interior de JET con la fusión de plasma superpuesta. Crédito: Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido |
Es una semana de avances y anuncios apasionantes sobre la fusión nuclear. Tras las interesantes actualizaciones de la American's Inertial Fusion (fusión inercial estadounidense), los científicos del Reino Unido han anunciado la mayor producción de energía jamás lograda con la fusión nuclear.
Una prueba en el Joint European Torus (JET) fue capaz de crear energía de alta fusión durante cinco segundos, liberando 69,26 megajulios de energía con sólo 0,21 miligramos de combustible. Esto equivale a la energía que se puede obtener de 2 kilogramos (4,4 libras) de carbón. El combustible en cuestión es una mezcla de dos tipos de hidrógeno pesado, llamados deuterio y tritio, que se utilizará en las centrales de fusión nuclear del futuro.
A pesar del récord, JET no está diseñado para alcanzar la energía esperada para esas estaciones. Es un pionero para prototipos a gran escala como ITER y DEMO. ITER entrará en funcionamiento el año que viene y debería generar 10 veces más energía que la introducida. Su sucesor, DEMO, generará electricidad y 25 veces la energía introducida. Aún así, los resultados del JET muestran el potencial de esta tecnología.
“Nuestra demostración exitosa de escenarios operativos para futuras máquinas de fusión como ITER y DEMO, validadas por el nuevo récord energético, infunde mayor confianza en el desarrollo de la energía de fusión. Más allá de establecer un nuevo récord, logramos cosas que nunca antes habíamos hecho y profundizamos nuestra comprensión de la física de la fusión”, dijo en un comunicado el profesor Ambrogio Fasoli, director de programa (CEO) de EUROfusion.
"Podemos crear plasmas de fusión de forma fiable utilizando la misma mezcla de combustible que utilizarán las centrales eléctricas de energía de fusión comerciales, lo que demuestra la experiencia avanzada desarrollada a lo largo del tiempo", añadió la Dra. Fernanda Rimini, directora sénior de explotación de JET.
JET, ITER y DEMO son un diseño de fusión nuclear conocido como tokamak. El plasma fusionado está contenido en una cámara con forma de rosquilla mediante potentes imanes. La fusión es el proceso que impulsa al Sol y a todas las estrellas, pero en la Tierra no tenemos naturalmente las presiones y temperaturas presentes en el núcleo de estos objetos. Por lo tanto, debemos ser creativos y, por lo general, esto significa calentar el plasma a más de 100 millones de grados.
A tales temperaturas, el plasma libera mucha energía (ese es el objetivo) pero pueden producirse explosiones que dañen las paredes de confinamiento. La fusión de deuterio y tritio crea helio y este subproducto debe desecharse sin destruir el sistema de escape. JET ha demostrado que ambos desafíos pueden resolverse.
“No solo demostramos cómo suavizar el intenso calor que fluye desde el plasma hacia el escape, sino que también mostramos en JET cómo podemos lograr que el borde del plasma alcance un estado estable, evitando así que las ráfagas de energía lleguen a la pared. Ambas técnicas tienen como objetivo proteger la integridad de las paredes de futuras máquinas. Esta es la primera vez que hemos podido probar esos escenarios en un entorno de deuterio-tritio”, añadió el Dr. Emmanuel Joffrin, líder del grupo de trabajo de explotación de EUROfusion Tokamak de la CEA.
Para crear esas altas temperaturas, es necesario aportar mucha energía. En la fusión nuclear, el objetivo es alcanzar un factor Q superior a uno, siendo uno de ellos que se obtiene tanta energía como la que se introduce. El único experimento que ha logrado eso hasta ahora fue el sistema de Fusión Inercial en los EE. UU., que consiguió una Q de 1,5. Lo mejor que ha logrado JET es 0,69, pero la producción de energía de JET fue 20 veces mayor que la que logró Inertial Fusion.
Todavía faltan un par de décadas para las centrales comerciales de energía de fusión, pero estos avances recientes muestran que existen múltiples caminos para alcanzar ese objetivo y sólo mediante una mayor experimentación podremos seguir refinando y mejorando.
Fuente: https://www.iflscience.com/new-fusion-energy-output-record-set-in-european-experiment-72881