Durante la prueba del domingo, el imán superconductor logró un campo magnético de 20 Tesla, un hito que lo convierte en el imán más fuerte de su tipo jamás creado.
Cortesía del MIT
Los investigadores que trabajan con una asociación con sede en EE. UU. Dicen que han logrado importantes avances en sus esfuerzos por construir un reactor de fusión a escala comercial.
El desarrollo podría acelerar el camino hacia una energía confiable y libre de carbono sin las limitaciones de las energías renovables o algunas de las desventajas asociadas con la energía nuclear convencional.
El avance, anunciado en una conferencia de prensa el miércoles, es un imán tan poderoso que puede atrapar y mantener el combustible de hidrógeno a una temperatura lo suficientemente alta como para mantener la fusión nuclear, el proceso que impulsa al Sol, a una escala práctica.
Presentamos SPARC, un tokamak compacto de alto campo, actualmente diseñado por un equipo del MIT y Commonwealth Fusion Systems.
T. Henderson / CFS / MIT-PSFC, 2020
Si bien el reactor aún no se ha construido, los miembros del equipo dicen que los imanes son la columna vertebral que pone el resto del proyecto a su alcance. Este desarrollo se encuentra entre los más importantes hasta la fecha en la búsqueda por desarrollar la fusión como una solución a largo plazo al inexorable calentamiento del clima de la Tierra causado por el uso continuo de combustibles fósiles. También señala una aceleración en la carrera por descubrir y comercializar lo que muchos expertos consideran una tecnología fundamental para el siglo XXI.
«La fusión es la fuente de energía que el mundo necesita, y necesita algún tipo de velocidad. Estamos a punto de aprovechar eso para la humanidad», dijo Dennis White, director del Centro de Ciencias del Plasma y la Fusión del MIT.
Durante los últimos tres años, el centro se ha asociado con Commonwealth Fusion Systems, una startup en Cambridge, Massachusetts, para sentar las bases de un reactor de fusión que no solo es capaz de generar electricidad, sino que lo hace con una producción lo suficientemente grande y una pequeña espacio suficiente para que el enfoque sea económicamente viable.
Al principio, la empresa decidió centrarse en mejorar la fuerza de los imanes para facilitar la contención del plasma de alta temperatura necesario para las reacciones de fusión dentro de un volumen más pequeño y manejable de lo que es posible actualmente. El resultado es un tipo de electroimán hecho de un material superconductor que, cuando se enfría a -253 ° C, permite que la corriente eléctrica fluya sin resistencia. Durante la prueba del domingo, el dispositivo logró un campo magnético de 20 Tesla, un hito que lo convierte en el imán más poderoso de su tipo jamás creado.
La fuerza es dos veces más fuerte que el campo magnético que operará en ITER, un gigantesco proyecto de fusión internacional que se ha estado construyendo en Francia desde mediados de la década de 2000 y está a punto de completarse. Pero la ganancia real es que al usar un imán con el doble de intensidad de campo, el reactor de fusión resultante puede encogerse en 40.
“Una de las razones por las que este imán es tan importante es que nos ha permitido desarrollar nuestros procesos de fabricación, equipos y cadena de suministro a una escala adecuada para la integración empresarial”, dijo Joy Dunn, directora de operaciones de la empresa.
Los miembros del equipo del proyecto dijeron que el siguiente paso es usar los imanes en un reactor de prueba que, si tiene éxito, sería el primero en el mundo en usar la fusión para producir más energía de la que se necesita para funcionar. Esta máquina está programada para completarse en 2025. Esto, a su vez, sentará las bases para una planta de energía experimental en toda regla.
Al igual que ITER, la instalación se basará en un isótopo pesado de hidrógeno conocido como tritio, que Canadá tiene en abundancia porque se genera en reactores de fisión de uranio Candu, como los de las plantas nucleares convencionales de Ontario y New Brunswick.
Blair Bromley, quien dirige la división de energía de fusión de la Asociación Nuclear Canadiense, una asociación profesional, describió el logro del equipo estadounidense como «un desarrollo muy emocionante para toda la comunidad de fusión».
Sin embargo, agregó, es probable que haya muchos obstáculos técnicos en el camino hacia una planta de energía de fusión en funcionamiento.
Diseñado y construido por Commonwealth Fusion Systems y el Plasma and Fusion Science Center (MIT) del Instituto Tecnológico de Massachusetts (PSFC), este imán superconductor de banda ancha y cavidad grande demostró un campo magnético récord de 20 teslas.
Gretchen Ertel / CFS / MIT-PSFC, 2021
«Si van rápido … y construyen rápido y aprenden rápido, tal vez en 10 años, pueden comenzar a generar electricidad», dijo el Dr. Bromley, quien también es físico de reactores en Canadian Nuclear Laboratories en Chalk River, Ontario, aunque no lo era. Habla en nombre del Centro de Investigación Federal, «pero todo debería ir bien para ellos».
En su esfuerzo por encontrar un atajo a la fusión, una fuente de energía que se describió irónicamente en el pasado como 20 años en el futuro, el equipo de EE. UU. Se basó en décadas de investigación en el campo de la fusión por confinamiento magnético. Es el mismo enfoque que produjo el Tauro común europeo, con sede en Oxfordshire, Gran Bretaña, que, durante un experimento en 1997, arrojó un retorno récord de más de dos tercios de la energía que entra en el reactor, que está muy cerca de romperse. incluso. Eso allanó el camino para el ITER, que apunta a alcanzar 10 veces el umbral de equilibrio, pero no se espera que lo alcance hasta alrededor de 2035.
El mes pasado, los científicos de la Instalación Nacional de Ignición en Livermore, California, informaron que también están cerca de romper incluso con otro enfoque de fusión que implica detonar una pequeña cápsula que transporta combustible con los rayos X más poderosos del mundo. láser. Pero esta tecnología está lejos de comercializarse.
Esto ha llevado a empresas como General Fusion en Burnaby, Columbia Británica, a aprovechar las nuevas tecnologías y reconsiderar otras estrategias para lograr la consolidación que se habían dejado de lado hace décadas. La compañía canadiense anunció el verano pasado que comenzaría a construir una planta piloto en Gran Bretaña el próximo año, con una fecha de finalización prevista para 2025.
«Hay un tremendo impulso en la industria de la consolidación en este momento», dijo Jay Priester, director de desarrollo comercial de General Fusion. “Los avances tecnológicos y científicos en los sectores público y privado están acelerando el cronograma de consolidación y hemos visto un aumento de la inversión en este sector”.
El Sr. Prester agregó que el mercado potencial de la energía de fusión era lo suficientemente amplio como para producir más de una solución y que el campo aún se encontraba en una etapa en la que debían perseguirse todos los enfoques prometedores.
«Los beneficios de esta fuente de energía que cambia el mundo son muy importantes, y necesitamos todas las manos a la obra para que esto suceda», dijo.
Tu tiempo es precioso. Reciba fácilmente nuestro boletín de noticias de titulares comerciales en su bandeja de entrada por la mañana o por la noche. Regístrese hoy.
