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Un reactor de fusión viable
Es una vieja broma que muchos científicos de fusión se han cansado de escuchar: la energía de fusión nuclear práctica está a solo 30 años de distancia, y siempre lo estará.
Pero ahora, eso puede que ya no sea cierto. Los nuevos avances en la tecnología magnética han permitido a los investigadores del MIT proponer un nuevo diseño para un reactor de fusión tokamak compacto y práctico, y es uno que podría realizarse en tan solo una década, dicen.
El nuevo reactor utiliza bobinas de óxido de cobre y bario de tierras raras, un superconductor disponible comercialmente, para generar un campo magnético extremadamente fuerte. La introducción de este material repercute en todo el diseño, dice Dennis Whyte, profesor de ciencia e ingeniería nuclear y director del Centro de Fusión y Ciencia del Plasma del MIT. Cambia todo.
El campo magnético más fuerte hace posible confinar el plasma supercaliente, el gas cargado eléctricamente que alimenta la reacción de fusión, dentro de un dispositivo mucho más pequeño que los previstos anteriormente. La reducción de tamaño, a su vez, hace que todo el sistema sea menos costoso y más rápido de construir. El concepto del reactor, que utiliza una geometría tokamak (en forma de rosquilla) ampliamente estudiada, fue desarrollado por Whyte, el candidato a doctorado Brandon Sorbom y varios otros estudiantes. Su concepto se originó en una clase de diseño impartida por Whyte y continuó como un proyecto dirigido por estudiantes después de que terminó la clase.
El nuevo reactor está diseñado para la investigación básica sobre fusión y también como una planta de energía prototipo potencial que podría producir energía significativa. El campo magnético mucho más alto le permite lograr un rendimiento mucho mayor, dice Sorbom.
Los reactores de fusión, que se basan en la misma reacción nuclear que alimenta al sol, obligan a pares de átomos de hidrógeno a unirse para formar helio, que libera enormes cantidades de energía. La parte más difícil de diseñar un reactor funcional ha sido confinar el plasma mientras se calienta a temperaturas más altas que los núcleos de las estrellas. Aquí es donde los campos magnéticos son críticos: atrapan efectivamente el calor y las partículas en el centro caliente del dispositivo.
Los nuevos superconductores hacen posible aumentar la energía producida por un factor de aproximadamente 10 en comparación con la tecnología superconductora estándar, dice Sorbom. En este momento, agrega, el reactor debería ser capaz de producir aproximadamente tres veces más electricidad de la que se necesita para mantenerlo en funcionamiento. El diseño probablemente podría mejorarse para aumentar esa proporción a unas cinco o seis veces, dice, lo que produciría suficiente electricidad para unas 100.000 personas. Hasta ahora, ningún reactor de fusión ha producido tanta energía como la que consume.