lunes , 6 mayo 2024
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Avances en energía

Jorge Antonio Lechuga Andrade *

Fuente: Diario de Yucatán

Energía Nuclear por fusión.

El proyecto ITER busca demostrar la viabilidad de la fusión como fuente de energía a gran escala. (Las actuales plantas nucleares, son por fisión).

La instalación de este proyecto por fusión se encuentra en Cadarache, al sur de Francia, y cuenta con la colaboración de 35 países para construir el Tokamak más grande del mundo, un dispositivo de fusión magnética diseñado para demostrar la viabilidad de la fusión como fuente de energía a gran escala y libre de emisiones de carbono, basándose en el mismo principio por el cual el sol y las estrellas generan su energía.

El término Tokamak proviene de un acrónimo ruso que significa “cámara toroide con espirales magnéticas”. Se trata de una máquina experimental diseñada para aprovechar la energía de fusión.

La energía se absorbe dentro del Tokamak en forma de calor, adherido a las paredes de la vasija. La central de fusión utiliza este calor para producir vapor y después electricidad mediante turbinas y generadores. Este proyecto experimental es de crucial importancia para el avance de la fusión nuclear y para preparar el camino para las centrales comerciales de fusión.

ITER será el primer dispositivo de fusión que conseguirá una ganancia neta de energía (es decir, se produce más energía que la absorbida por el funcionamiento del sistema), así como el primer dispositivo que mantendrá la fusión durante periodos largos.

También será el primero en poner a prueba las tecnologías integradas, materiales y física necesarios para la producción comercial de la electricidad de fusión.

¿Qué podrá hacer ITER?

La cantidad de energía que puede producir un Tokamak, es el resultado directo del número de reacciones de fusión que se producen en su núcleo. Los científicos saben que cuanto más grande es la vasija en la que se contiene, mayor es el volumen del plasma, y, por tanto, mayor será el potencial de la energía de fusión.

El Tokamak de ITER tiene un volumen de plasma diez veces superior al dispositivo en funcionamiento más grande actualmente. Será una herramienta experimental única, diseñada específicamente para:

—Desarrollar una potencia de 500 MW. El récord mundial de energía de fusión actualmente corresponde al Tokamak europeo JET. En 1997, JET produjo 16 MW de energía de fusión.

ITER está diseñado para producir 500 MW, y no transforma toda la energía que produce en electricidad, pero al ser el primer proyecto de fusión que produce energía de ganancia neta, prepara el camino para diseñar una máquina que sea capaz de hacerlo.

—Demostrar la operación integrada de tecnologías para una central de fusión. ITER acortará la distancia entre los dispositivos experimentales de fusión de más pequeña escala actuales y las centrales de energía de fusión de demostración del futuro. Los científicos podrán estudiar plasmas en condiciones similares a las que se esperan de una central nuclear futura y probar aspectos tales como calentamiento, control, diagnóstico, criogenia y mantenimiento remoto.

—Conseguir plasma de deuterio y tritio (Isótopos del Hidrógeno), donde la reacción sea prolongada mediante calentamiento interno.

Hoy día, la investigación de fusión se encuentra a las puertas de conseguir “plasma en combustión”, donde el calor de la reacción de fusión está confinado dentro del plasma de manera que se pueda prolongar la reacción durante un plazo amplio.

Los científicos confían en que los plasmas de ITER, no solo producirán mucha más energía de fusión, sino que se mantendrán estables durante periodos más largos.

¿Quién participa en el proyecto ITER?

El proyecto ITER es una colaboración de 35 países, principalmente: la Unión Europea, China, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos. Tras la firma del Acuerdo para su desarrollo en 2006 los miembros se han comprometido a compartir el coste de la construcción, operación y desmantelamiento del proyecto, así como los resultados experimentales y cualquier propiedad intelectual generada.

La construcción de las instalaciones donde se alojará el ITER comenzó en 2010. En 2015, se trasladaron los primeros componentes de gran tamaño, la primera fase de ensamblaje se inició en 2018, la fase de puesta en marcha del reactor está prevista para el año 2025, el primer plasma en 2025 y el comienzo de la operación de fusión DT (Deuterio y Tritio) en 2035.— Mérida, Yucatán.

jorge.lechuga@correo.uady.mx

Ingeniero Químico, Doctorado en Ingeniería de Procesos de Innovación, Profesor e Investigador de la Uady

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