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Desarrollan en Francia mayor reactor electronuclear hecho de acero

23 de septiembre de 2022.- El reactor de fusión más grande del mundo ofrece esperanza para la energía limpia. Un nuevo y poderoso reactor tokamak construido en acero tiene como objetivo lograr finalmente el santo grial de la generación de electricidad alimentada por fusión.

En lo profundo de la región francesa de Provenza, elegida por sus favorables condiciones geológicas, hidrológicas y sísmicas, así como por el acceso al agua y la electricidad, se encuentra una instalación en expansión de 180 hectáreas que alberga el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER).

Las centrales eléctricas tradicionales convierten el calor de la combustión de combustibles fósiles o la fisión nuclear en vapor que luego se utiliza para hacer girar las turbinas que convierten la energía mecánica en electricidad. Ambos métodos, si bien son fuentes confiables de energía, tienen impactos ambientales a través de emisiones o desechos radiactivos.

Pero, ¿y si hubiera una forma de producir este calor sin los subproductos dañinos? Este es el sueño de la energía de fusión, un experimento en curso para producir grandes cantidades de energía a través de la fusión atómica.

Idéntico a los procesos que alimentan a nuestro sol, la fusión ocurre cuando dos átomos de hidrógeno chocan y se fusionan en un solo átomo de helio. Esto genera enormes cantidades de energía sin producir productos de fisión radiactivos.

La creación de este proceso presenta un serio desafío de ingeniería, ya que las reacciones deben controlarse con precisión en un espacio donde se generan cantidades masivas de energía.

El poder de una estrella en una jaula de acero

En las instalaciones de ITER, se está construyendo el reactor tokamak más grande del mundo. En el corazón de esta máquina experimental, que se basa en un modelo soviético desarrollado en los años 60, se encuentra una cámara de vacío en forma de toro.

Con un peso de 5,200 toneladas y un volumen de 1,400 m³, la cámara de vacío es, con mucho, la más grande de su tipo, lo que facilita a los físicos que la operan controlar las reacciones necesarias para generar energía de fusión viable.

Los experimentos de ITER se llevarán a cabo dentro de este recipiente de vacío construido en acero, que contiene las reacciones de fusión y está sellado herméticamente, actuando como la principal barrera de contención de seguridad. Aquí, el combustible de hidrógeno se somete a un calor y una presión inmensos, convirtiéndolo en el gas caliente cargado eléctricamente conocido como plasma.

Este entorno de vacío proporciona protección contra la radiación y apoya la estabilidad del plasma, mientras que los sistemas de agua de refrigeración que circulan entre sus paredes dobles de acero eliminan de forma segura el calor generado mientras el reactor está activo. Esto es de vital importancia ya que se requieren temperaturas de entre 150 y 300 millones de °C para la fusión.

Instalación del reactor de fusión ITER

El nuevo reactor de fusión de ITER será el más grande del mundo una vez completado

El poder de los campos magnéticos

La forma de dona del interior permite que las partículas de plasma del interior circulen continuamente sin tocar las paredes. Este plasma supercaliente está contenido y controlado en el reactor tokamak por campos magnéticos producidos por 10.000 toneladas de imanes superconductores.

Capaz de producir campos más fuertes que los imanes convencionales cuando se mantienen a temperaturas de -269 °C, ITER utiliza «superconductores de alto rendimiento enfriados internamente» en los que los hilos superconductores se agrupan y se contienen en una cubierta de acero estructural.

Este medio de generar campos magnéticos también es más económico y consume menos energía que las alternativas, lo que lo convierte en la única opción viable para los sistemas magnéticos masivos necesarios para respaldar la energía de fusión.

El recipiente de vacío y su sistema de imanes superconductores están contenidos dentro del criostato ITER, que proporciona un espacio de vacío de temperatura ultrabaja. Con 16.000 m³, es la cámara de presión de alto vacío de acero inoxidable más grande jamás construida.

Las diferencias de temperatura extremas contenidas en el reactor hacen que el acero inoxidable sea una opción ideal. Capaz de mantener el rendimiento a altas y bajas temperaturas, la alta ductilidad y tenacidad del acero lo convierten en una parte insustituible de ITER.

Dado que se espera que el tokamak esté en funcionamiento para 2025, los físicos de fusión esperan que esto cambie las reglas del juego para la generación de energía. Si bien la perspectiva de energía limpia casi ilimitada permanece más allá del horizonte, está claro que si queremos lograr una fusión comercial, será el poder duradero del acero lo que nos permitirá aprovecharlo.

 

 

Reportacero

 

 

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