Un "sol artificial" de 150 millones de grados Celsius abre una fuente de energía inagotable

Con un campo magnético 280.000 veces más fuerte que el de la Tierra, el conjunto de imanes centrales de casi 1.000 toneladas del reactor de fusión ITER acaba de completar su estructura, listo para el importante paso de su instalación.

Este se considera un hito importante en el camino hacia la realización del sueño de una fuente de energía limpia y casi inagotable, similar a la que brilla el sol.

Despierta la energía de las estrellas

Durante décadas, la fusión (el proceso de combinar núcleos ligeros como el hidrógeno para formar helio, liberando energía) ha sido considerada el "santo grial" de la industria energética.

Imagen del diseño del ITER (Foto: ITER).

A diferencia de la fisión (el proceso de división de núcleos pesados ​​como el uranio), la fusión no produce residuos radiactivos a largo plazo, es menos riesgosa y tiene fuentes de combustible prácticamente ilimitadas.

Sin embargo, para inducir una reacción de fusión similar a la que se produce en el núcleo del Sol, los humanos deben crear condiciones extremas: temperaturas de hasta 150 millones de grados Celsius (10 veces la temperatura en el centro del Sol) para obligar a los átomos de hidrógeno a fusionarse a pesar de la repulsión electrostática entre ellos.

Por esta razón, en el sur de Francia se construyó el ITER (Reactor Termonuclear Experimental Internacional), el mayor reactor termonuclear del mundo , con la colaboración de más de 30 países, entre ellos Estados Unidos, Rusia, China, Japón, India, Corea del Sur y toda la UE.

"Sosteniendo el sol" con superimanes

Para controlar el plasma a 150 millones de grados Celsius –una sustancia lo suficientemente caliente como para destruir cualquier objeto normal–, ITER utiliza tecnología tokamak, un diseño en forma de rosquilla que crea un fuerte campo magnético para mantener el plasma “suspendido”, lejos de las paredes del horno.

ITER utiliza tecnología tokamak, un diseño en forma de dona que crea un fuerte campo magnético para mantener el plasma "flotando" (Foto: ITER).

El protagonista de este sistema es el Solenoide Central, un gigantesco conjunto de bobinas superconductoras que pesa casi 1.000 toneladas, al que se le acaban de completar los componentes principales y está listo para su instalación.

El solenoide central es capaz de generar un campo magnético tan fuerte como 13 teslas, equivalente a 280.000 veces el campo magnético de la Tierra. Incluso como componente individual, contiene 6,4 gigajulios de energía magnética, equivalente a la fuerza explosiva de 1.500 kg de TNT.

Lo especial es que mientras que la región de plasma dentro de un tokamak necesita alcanzar cientos de millones de grados Celsius, el solenoide central debe enfriarse a casi -270 °C, cerca de la temperatura del helio líquido, para mantener su estado superconductor. Fue un enorme desafío de ingeniería, ya que dos estados de temperatura opuestos tenían que coexistir en un espacio confinado y operar en sincronía.

Un sueño caro pero deseable

Si se cumple el plazo, el ITER utilizará unos 50 megavatios de electricidad para iniciar el plasma y recuperará 500 megavatios de calor de la reacción de fusión, lo que equivale a una tasa de generación de energía diez veces mayor que la de entrada.

Sin embargo, esto es sólo energía térmica bruta. Para producir electricidad, esta energía debe convertirse a través de un sistema de turbinas, y las pérdidas son inevitables.

Aun así, si ITER logra mantener una reacción estable, será la primera demostración a escala industrial de que la electrofusión es factible, no sólo en teoría sino también en una escala que pueda ampliarse en el futuro.

No es casualidad que Estados Unidos, la UE, China y Japón acordaran compartir tecnología, recursos humanos y financiación (estimada en decenas de miles de millones de dólares) para un proyecto común. El solenoide central, fabricado y financiado por Estados Unidos, es un testimonio de ello.

Creencia en la cooperación científica mundial

El Sr. Pietro Barabaschi, Director General del ITER, destacó: «La singularidad del ITER no reside solo en su escala tecnológica, sino también en su modelo de cooperación internacional, superando las diferencias políticas y estratégicas para afrontar un desafío global: la crisis energética y el cambio climático».

Mientras el mundo busca fuentes de energía alternativas a los combustibles fósiles, ITER ofrece la esperanza de un futuro “libre de carbono” donde los reactores de fusión puedan proporcionar energía estable y segura sin crear residuos tóxicos.

Sin embargo, el ITER no está exento de escépticos. El proyecto lleva casi una década de retraso, ha superado varias veces el presupuesto y no producirá su primer plasma hasta 2033. La entrada en funcionamiento comercial de una central de energía de fusión aún es una cuestión de 2040-2050.

Mientras tanto, una serie de empresas privadas como TAE Technologies (EE.UU.), Tokamak Energy (Reino Unido) y Helion Energy están buscando modelos más compactos y más flexibles, con la promesa de poder llevar energía de fusión a la red muchos años antes que el ITER.

Pero es importante recordar que gran parte de su progreso se basa en la ciencia y los datos que ITER ya ha generado.

Fuente: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mat-troi-nhan-tao-nong-150-trieu-do-c-khai-mo-nguon-nang-luong-vo-tan-20250509092824986.htm