Tendencias21

Diseñan un reactor de energía de fusión más económico que una central eléctrica

Un equipo de investigadores de la Universidad de Washington (EEUU) ha diseñado un concepto de reactor de fusión –bautizado como dynomak- que, cuando se aumente, podrá rivalizar en costes con cualquier nueva central de carbón. El avance podría suponer la superación de uno de los escollos principales del desarrollo de una fuente de energía susceptible de acabar con los problemas energéticos del mundo. Por Marta Lorenzo.

Diseñan un reactor de energía de fusión más económico que una central eléctrica

Desde la década de los años 50 del siglo pasado, los científicos investigan en una fuente de energía ilimitada que podría acabar con los problemas energéticos del mundo: la fusión nuclear.

Básicamente, lo que intentan es reproducir un proceso –el mismo que activa a las estrellas- por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado, liberando al hacerlo una cantidad enorme de energía.

En este camino, sin embargo, aún existen importantes escollos. Uno de ellos, conseguir que los reactores de fusión generen más energía de la que consumen. Este punto ha sido alcanzado este mismo año, por científicos del Livermore National Laboratory (LLNL) de Estados Unidos. Estos lograron, en una reacción de fusión, que esta liberara más energía que la que absorbió el combustible utilizado en el proceso.

Otro obstáculo importante para el desarrollo de la energía de fusión nuclear es el del coste de los sistemas de producción, pues los reactores de fusión no son lo suficientemente baratos como para superar a los sistemas que utilizan combustibles fósiles, como carbón o gas natural. Quizá este otro aspecto también haya sido ya resuelto.

Al menos eso es lo que afirma un equipo de investigadores de la Universidad de Washington (EEUU) que han diseñado un concepto de reactor de fusión –bautizado como dynomak– que, según ellos, cuando se aumente hasta alcanzar el tamaño de una central eléctrica grande, podrá rivalizar en costes con cualquier nueva central de carbón con una producción eléctrica similar.

“Ahora mismo, este diseño tiene el mayor potencial de producción económica de energía de fusión, entre todos los conceptos existentes”, afirma Tohmas Jarboe, uno de los autores del avance, en un comunicado de dicha Universidad.

En qué consiste

El diseño creado está basado en una tecnología ya existente (el confinamiento magnético) que permite generar un campo magnético dentro de un espacio cerrado.

En este, se mantienen confinados los núcleos atómicos a fusionar –en forma de plasma o gas ionizado en el que dichos núcleos se encuentran separados en iones y electrones-, durante el tiempo suficiente como para que se produzca la fusión entre ellos.

El reactor sería en gran medida autosuficiente, esto es, calentaría continuamente el plasma para mantener las condiciones termonucleares necesarias, aprovechando el calor que el propio reactor genera.

Así, “el medio en el que se genera la fusión” sería “el mismo hacia el que se dirige toda la corriente requerida para confinarla”, explican los investigadores. Por tanto, el nuevo diseño es del tipo “esferomak” (o toroide esférico), un sistema que genera los campos magnéticos imprescindibles para la fusión a base de dirigir las corrientes eléctricas hacia el plasma.

Reducción de tamaño y costes

El esquema ideado reduciría la cantidad de materiales necesarios para la fabricación de reactores, así como el tamaño de estos y su coste. Otros diseños, como el proyecto de reactor de fusión experimental que actualmente se está construyendo en Francia – llamado ITER – tienen que ser mucho más grandes porque se basan en bobinas superconductoras que circulan alrededor del exterior del dispositivo, para proporcionar un campo magnético similar.

Además, el diseño de la Universidad de Washington supondría un coste menor -más o menos una décima parte del coste del ITER- a pesar de que tendría una producción energética cinco veces mayor que la de este. Construir una planta de fusión con este diseño también saldría más barato (alrededor de 80 millones de euros) que construir una central eléctrica de carbón, según los cálculos de los científicos.

En este momento, el concepto de la UW tiene aproximadamente una décima parte del tamaño y de la potencia energética de un potencial producto final, que aún tardará años en llegar. Ya se ha probado con éxito, eso sí, la capacidad del prototipo para confinar el plasma de manera eficiente. Los científicos esperan que, a medida que se desarrolle más el diseño y el tamaño de los prototipos se vayan expandiendo, el plasma alcance mayor temperatura y se pueda obtener una producción significativa de energía de fusión.

Los resultados obtenidos hasta ahora serán presentados el próximo 17 de octubre en la la Conferencia de la Energía de Fusión de la Agencia Internacional de Energía Atómica, en San Petersburgo, Rusia.

Referencia bibliográfica:

D.A. Sutherland, T.R. Jarboe, K.D. Morgan, M. Pfaff, E.S. Lavine, Y. Kamikawa, M. Hughes, P. Andrist, G. Marklin, B.A. Nelson. The dynomak: An advanced spheromak reactor concept with imposed-dynamo current drive and next-generation nuclear power technologies. Fusion Engineering and Design (2014). DOI: 10.1016/j.fusengdes.2014.03.072.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: los científicos han desvelado que el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan […]
    Redacción T21
  • Una exposición muestra el camino a la extinción de millones de seres vivos marinos conscientes 11 febrero, 2025
    Ecos del océano, una exposición que une ciencia, tecnología, arte y creatividad, muestra los ecos que surgen en la mente de una ballena cuando tropieza con la contaminación sonora generada por la actividad humana. Una experiencia inmersiva invita a preservar el equilibrio entre el ser humano, la naturaleza y el resto de especies que conviven en […]
    Alejandro Sacristán (enviado especial).
  • La IA ya supera a los humanos en el fraude digital 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio destaca la creciente sofisticación de los grandes modelos de lenguaje (LLM), la estructura detrás de los chatbots de IA más conocidos, para crear estrategias de fraude cibernético. Estos modelos pueden diseñar campañas de phishing hiperpersonalizadas y persuasivas, a una fracción del coste y el tiempo que requieren los métodos tradicionales desarrollados por […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Alerta: Creciente riesgo de que restos de cohetes afecten zonas de intenso tráfico aéreo 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports advierte sobre el aumento del peligro que representa la basura espacial para la aviación comercial. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, concluye que existe una probabilidad anual del 26% de que los desechos de cohetes espaciales reingresen a la […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los cantos de las ballenas son similares al lenguaje humano: puedes comprobarlo aquí 10 febrero, 2025
    Los científicos han descubierto la misma estructura o conjunto de patrones rítmicos que son un sello distintivo del lenguaje humano en el canto de las ballenas jorobadas: los hallazgos muestran que incluso especies tan disímiles evolutivamente pueden compartir sistemas de comunicación que se transmiten culturalmente de generación en generación.
    Redacción T21
  • El Rapto del Mundo: la democracia naufraga en la era del ultraliberalismo, pero no ha sido conquistada 10 febrero, 2025
    Lo que está pasando con la democracia puede compararse con el mito del rapto de Europa: seducida con engaños, se ha adentrado en un proceso de erosión de las instituciones, polarización social y desregulación económica que la aleja de su inspiración humanista. ¿Estamos presenciando el nacimiento de un nuevo orden político global?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • La IA puede ser más creativa que los seres humanos 9 febrero, 2025
    La IA puede superar a la mayoría de los humanos en tareas de pensamiento creativo, según un nuevo estudio: los chatbots de IA de modelo de lenguaje grande (LLM) pueden superar al humano promedio en una tarea de pensamiento creativo en la que el participante idea usos alternativos para objetos cotidianos, un ejemplo en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • El primer conectoma del cerebro de un insecto revoluciona la neurociencia 8 febrero, 2025
    Los científicos han conseguido por primera vez establecer el diagrama de las conexiones sinápticas del cerebro de un insecto que tiene 100.000 neuronas, toda una proeza para comprender mejor al cerebro humano y potenciar la Inteligencia Artificial.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Producir energía limpia cultivada en hojas: ¿el camino hacia la sostenibilidad energética? 7 febrero, 2025
    Los científicos han desarrollado “nanoflores” de cobre que imitan la fotosíntesis, ofreciendo una nueva forma de convertir el dióxido de carbono en fuentes de combustible y productos químicos, transformando potencialmente las estrategias a través de las cuales generamos energía limpia.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los perros que son capaces de aprender permanecen jóvenes por más tiempo 7 febrero, 2025
    Los telómeros cumplen un papel crucial en la protección de los cromosomas: con el envejecimiento y la oxidación celular, se van acortando y promueven el deterioro de distintas funciones orgánicas. Un nuevo estudio ha demostrado que los perros domésticos (Canis lupus familiaris) que se mantienen entrenados y adquieren permanentemente nuevas capacidades preservan por más tiempo […]
    Pablo Javier Piacente / T21