Los investigadores de los tokamaks de España y Reino Unido trabajan en el objetivo de pasar del laboratorio a la realidad en los próximos años.
Dos proyectos de fusión nuclear planean ya plantas piloto de generación de energía
Los investigadores de los tokamaks de España y Reino Unido trabajan en el objetivo de pasar del laboratorio a la realidad en los próximos años.
Durante décadas, el sueño de imitar al Sol para obtener una fuente de energía segura, limpia y casi inagotable a partir de la fusión nuclear (liberación de energía mediante la unión de dos núcleos de átomos ligeros para formar otro) se ha dormido en los laboratorios. Siempre quedaban 30 años para convertirlo en realidad. Pero las expectativas han cambiado. Los responsables de dos de los prototipos más avanzados de Europa, uno en Reino Unido y otro en España, aseguran haber alcanzado desarrollos suficientes para contar con plantas pilotos de generación de energía neta (que entrega más que la que necesita) en 10 años, en el caso español, y en 15 para el proyecto británico.
10 años
Primer reactor piloto español con energía neta.
15 años
Primer reactor piloto británico de STEP Fusion.
El prototipo de reactor de fusión nuclear Smart (Small Aspect Ratio Tokamak), liderado por la Universidad de Sevilla (US) y en el que participa un consorcio internacional, consiguió hace un año arrancar el dispositivo, generar plasma (el combustible del reactor), elevar su temperatura a unos 10 millones de grados y mantenerlo durante el doble de tiempo del previsto. Fue el primer paso para acelerar la carrera. Recientemente ha recibido una subvención excepcional de ocho millones de euros, procedentes del Programa Andalucía FEDER, para equipamiento científico y técnico y la construcción de la infraestructura necesaria para operar el tokamak.
Manuel García Muñoz, físico de la Universidad de Sevilla y codirector del Tokamak Smart.
La singularidad del proyecto español le hace ser algo más optimista que los responsables del desarrollo británico, que auguran una primera planta piloto en 2040. García Muñoz adelanta en un lustro este horizonte, si el apoyo institucional y financiero se acompasa, por un planeamiento distinto al de los grandes proyectos. El Smart apuesta por un diseño compacto, económicamente viable y tecnológicamente factible gracias a un diseño esférico, más eficiente en menos volumen; los imanes superconductores de alta temperatura (HTS), claves para reducir costes y aumentar el campo magnético en espacios más reducidos; y la triangularidad negativa del plasma, una geometría del combustible que mejora el rendimiento y alarga la vida útil del reactor.
hSmart y el salto de los 100 millones de grados
La segunda fase del tokamak, que ya ha comenzado, añade una h a su nombre (hSmart) porque alcanzará temperaturas superiores a 100 millones de grados Celsius (10 veces más que en el arranque), un hito indispensable para conseguir la energía neta y alcanzar una potencia de fusión térmica de aproximadamente 650 MWt y una generación eléctrica de unos 200 MWe, suficiente para abastecer a más de 300.000 hogares de una ciudad media europea.
Competición internacional
El proyecto SMART se integra en la estrategia Fusion2Grid, que busca acelerar la conexión a la red de los primeros reactores en colaboración con la comunidad internacional, tanto pública como privada, y en sinergia con el proyecto IFMIF-DONES en Granada. Paul Methven, director general del proyecto británico STEP Fusion, cree que ellos también estarán en el podio de esta competición. “Hay una carrera global y el valor económico es en cierto modo lograrlo pronto”, admite. Y asegura estar en buena posición. “Tenemos la base para decir cómo llegaremos a una planta comercial de fusión viable. Hemos pasado de la fase inicial de concepto para hacer el diseño detallado y el trabajo de ingeniería. Luego, entraremos en construcción a principios o mediados de 2030 y la fase de puesta en marcha y operaciones será en 2040”, detalla en un encuentro organizado por Science Media Centre.
Paul Methven, director general del proyecto británico STEP Fusion.
Una clave de la fusión está en la ínfima cantidad de material necesario para generar una enorme cantidad de energía sin riesgo y prácticamente sin desechos. “Aproximadamente un gramo de deuterio y tritio, menos que la mantequilla que has untado en tu tostada esta mañana, es suficiente para darte 340.000 millones de julios de energía. Se trata de la electricidad que haría falta para conducir un coche eléctrico durante una distancia equivalente a la que hay hasta la luna”, explica Howard Wilson, director de Ciencia y Tecnología de Step Fusion.