"Sol artificial": ¿Cómo puede la fusión nuclear afectar el futuro energético?

¿Has oído hablar del proyecto chino para crear un "sol artificial" aquí en la tierra? De hecho, la iniciativa se centra en el desarrollo de nuevas tecnologías para la energía limpia, ya que los modelos actuales, especialmente aquellos basados ​​en la quema de carbón, gas natural o petróleo, deben revisarse, además de la demanda. El suministro de energía no deja de aumentar, producen un gran volumen de emisiones.

Más específicamente, la iniciativa china es construir un reactor de fusión nuclear, mucho más eficiente que la fisión nuclear que opera actualmente en el mundo, que genera el mismo tipo de calor producido por el sol y puede revolucionar la forma en que se obtiene la energía. En el futuro.

Sol artificial?

Antes de hablar más sobre el reactor, expliquemos qué es esta charla de "sol artificial". Es posible que haya escuchado que nuestra estrella "funciona" al quemar el hidrógeno en su núcleo, ¿verdad? Lo que sucede es que debido a la presión extrema allí, debido a la fuerza gravitacional extremadamente alta, los átomos de hidrógeno se acercan y chocan entre sí, fundiéndose en helio y liberando cantidades colosales de energía en el proceso, lo que provoca Es emitido por la estrella en todo el sistema solar y permite que exista vida en la Tierra.

(Fuente: The Independent / Maximilian Stock Ltd / Science Photo Library / Reproduction)

Obviamente, replicar estas mismas condiciones en un reactor aquí en nuestro planeta es todo un desafío, pero ha sido algo que los científicos de todo el mundo han estado tratando de reproducir durante algún tiempo. Para hacerse una idea, la fusión nuclear produce al menos 4 millones de veces más energía de la que se lograría en las centrales térmicas al quemar carbón, gas o petróleo, y 4 veces más que la generada por las centrales nucleares, que funcionan con fisión nuclear

Sin embargo, los chinos han logrado un progreso significativo en la fusión nuclear y muchos otros países se han unido al esfuerzo. El "sol artificial" construido en China consiste en un reactor en forma de rosquilla conocido por el acrónimo EAST - de Experimental Advanced Superconducting Tokamak o Tokamak Experimental Advanced Superconductor en traducción libre - que se ha convertido en el primero en el mundo en proporcionar las condiciones necesarias para La fusión nuclear podría suceder.

Por cierto, fue en el ESTE que los científicos pudieron mantener las reacciones de fusión durante más de 100 segundos (102, para ser más exactos, lo cual es un récord) y alcanzar temperaturas de 100 millones de grados Celsius, equivalentes a 6 veces la temperatura. Temperatura central del Sol. Impresionante, ¿no estás de acuerdo? Para cuando finalmente podamos controlar y mantener la fusión nuclear de manera eficiente, la promesa es que las reacciones se convertirán en fuentes de energía prácticamente inagotables. Y lo más importante: energía limpia.

Donde sucede la magia

Sobre el funcionamiento de Tokamak, ya que aquí en nuestro planeta no podemos reproducir la fuerza gravitacional que existe en el núcleo del Sol, los isótopos de hidrógeno deben exponerse a temperaturas absurdas hasta que se conviertan en plasma y comiencen a fusionar sus átomos, liberando, con esto, energía. Es necesario que haya una gran cantidad de partículas para garantizar la mayor cantidad posible de colisiones, así como campos magnéticos muy potentes para lograr un alto tiempo de confinamiento para que estos "golpes" sucedan más y más rápido.

(Fuente: South China Morning Post / AFP / Academia China de Ciencias / Reproducción)

Todas estas reacciones tienen lugar dentro de una cámara de vacío llena de sensores y otros equipos. Sus paredes absorben el calor producido, que, a su vez, es utilizado por una central eléctrica para generar vapor y luego producir electricidad a partir de turbinas y alternadores. Lo mejor del proceso es que, además de emplear materiales con niveles muy bajos de radiación y cuyos subproductos pueden reutilizarse en las propias reacciones, no produce emisiones de gases de efecto invernadero o desechos radiactivos, como es el caso de las plantas termoeléctricas. fisión nuclear, y ofrece menos riesgo de accidentes.

Futuro energético

Hoy hay 18 reactores de prueba Tokamak en el mundo, incluido este famoso de China, y hay un proyecto multimillonario de cooperación internacional llamado Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER), que cuenta con la participación de 35 países, incluyendo el Estados Unidos, Rusia, India, Corea del Sur, Japón, China y la Unión Europea. Se espera que este reactor produzca temperaturas del orden de 150 millones de grados Celsius.

(Fuente: South China Morning Post / AFP / Academia China de Ciencias / Reproducción)

La iniciativa se centra en la construcción de un Tokamak en el sur de Francia, en la región de Provenza, que incorporará tecnologías de EAST y otros reactores de fusión nuclear para realizar investigaciones. Además, hay otro centro en construcción en la provincia china de Sichuan que podrá producir temperaturas 13 veces más altas que el núcleo del Sol, o del orden de 200 millones de grados Celsius, lo que permitirá la investigación relacionada con el fusión nuclear más allá.

(Fuente: ITER / Oak Ridge Leadership Computing Facility / Jamison Daniel / Reproduction)

Si todo sale como se esperaba, la construcción del reactor en Sichuan debería completarse para 2021, así como la de ITER, y el sitio debería comenzar las primeras pruebas de plasma en 2025. Y si los experimentos son satisfactorios y la tecnología progresa, la expectativa Es que para 2035 será posible construir un prototipo industrial, y para 2050 entrará en funcionamiento una planta con capacidad para producir energía comercial a gran escala.

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