El sol artificial chino toma la delantera en la carrera por la fusión nuclear - World Energy Trade

El sol artificial chino toma la delantera en la carrera por la fusión nuclear

El sol artificial chino toma la delantera en la carrera por la fusión nuclear

Es un doble éxito: un tiempo de funcionamiento muy largo a una temperatura extraordinariamente alta.

Investigación, Desarrollo e Innovación

China continúa avanzando en la construcción del primer sol artificial en la Tierra, un reactor que emula al sol mediante la fusión nuclear, y podría ser el sustituto de los combustibles fósiles y proporcionar energía limpia durante miles de años.

En todo el mundo hay interés en el tema de la fusión nuclear. Entre los principales desarrollos está el reactor MAST del Reino Unido, que ha sido noticia recientemente por un nuevo sistema de escape que reduce el calor 10 veces mejor que su predecesor.

También, el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER), de alcance mundial, que está en vías de construir el tokamak más grande de la historia, con un primer plasma previsto para 2030, o el reactor coreano KSTAR, que ostentaba el anterior récord de fusión.

En tal empeño China también cuenta con tres instalaciones experimentales: los reactores tokamak HL-2A, J-TEXT (el más moderno y avanzado) y el EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), o HT-7U, que es un reactor de fusión construido a medida que ha funcionado en diferentes fases desde 2006.

Cada reactor experimental tiene objetivos que contribuyen a impulsar la tecnología para ayudar a todos los demás.

Quede claro que estas instalaciones, igual que todas las demás que existen en diferentes países, son experimentales. Es decir, su objetivo no es producir energía, sino producir el conocimiento científico y tecnológico necesario para desarrollar centrales energéticas de fusión.

¿Cuál es el doble récord de China?

El 2 de junio pasado el Instituto de Física del Plasma de la Academia China de Ciencias (Institute of Plasma Physics Chinese Academy Of Scieneces - ASIPP, por sus siglas en inglés) anunció que su instalación EAST había conseguido un doble récord en el desarrollo de la tecnología de los reactores de energía de fusión.

El tokamak "sol artificial" de China, por un lado, en uno de sus experimentos, ha conseguido mantener plasma de hidrógeno durante unos asombrosos 101 segundos a 120 millones de grados centígrados.

Además, en otro de sus experimentos, han conseguido mantener dicho plasma durante un tiempo de 20 segundos a la temperatura récord de 160 millones de grados centígrados.

Como muchos de los experimentos de tokamak del mundo, EAST ya ha alcanzado la fusión. Dentro de la contención en forma de dona de un tokamak, el plasma a una temperatura comparable a la de sol, se arremolina en un círculo que se mantiene en su lugar mediante electroimanes superenfriados.

Este campo magnético es lo único que flota entre el plasma a 360 millones de grados y los diferentes materiales fabricados por el hombre que, obviamente, no pueden soportar esa temperatura.

El plasma es el resultado de la unión de diferentes núcleos, que se fusionan en lugar de dividirse.

Esto requiere una enorme inversión de energía, lo que, según los críticos, significa que la fusión nunca llegará a consolidarse como fuente de energía. Y hasta ahora, todos los tokamaks funcionan sólo durante unos pocos segundos a bajas temperaturas antes de que algo vaya mal.

Por eso es tan importante que EAST, que se encendió el pasado mes de diciembre, haya funcionado durante 101 segundos a 120 millones de grados centígrados. Es un doble éxito: un tiempo de funcionamiento muy largo a una temperatura extraordinariamente alta.

En 2018, el tokamak alcanzó los 180 millones de grados Fahrenheit, es decir, unos 82 millones de grados Celsius. Pero entonces, EAST solo podía mantener el plasma durante unos 10 segundos.

Eso no es lo suficientemente caliente ni lo suficientemente largo, pero 120 millones de grados centígrados y 101 segundos, que EAST logró a finales de mayo, ciertamente lo son.

Se trata, entonces, de un récord tanto de temperatura de generación de energía como de duración para mantener la temperatura a un nivel estable.

¿Por qué la temperatura tiene que ser tan extraordinaria?

El sol, después de todo, funciona a 15 millones de grados centígrados. Pero también tiene una gran ventaja debido a su enorme tamaño, y es que recibe una ayuda de la gravedad que contribuye a unir sus átomos.

En lugar de utilizar la gravedad, los tokamaks terrestres deben conseguir temperaturas 10 veces o más para que los átomos se presten al choque.

Aunque el nuevo récord del sol artificial es estupendo, todavía está muy lejos de una reacción de plasma autosostenida, o "ignición". Eso implicará probablemente temperaturas aún más altas que se mantengan durante mucho más tiempo.

El futuro de EAST podría incluir las lecciones aprendidas por el ITER, el reactor KSTAR, el MAST e incluso los investigadores privados de tokamak que están eliminando los principales obstáculos a la energía de fusión.

Todos tienen el mismo objetivo: mantener una reacción extremadamente caliente y que sus equipos funcionen de forma segura durante el mayor tiempo posible.

 

 

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