Oficialmente, este 28 de julio se dio inicio a la fase de construcción de ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), el proyecto de fusión nuclear más grande del mundo. La obra, que comenzó en Cadarache, Saint-Paul-lez-Durance, Francia, cuenta con una inversión de 20.000 millones de euros. Esperan que concluya en 2025.
La fusión nuclear, que se basa en unir dos átomos de hidrógeno, produciendo uno de helio y un excedente de energía, sería la principal función de ITER; un proyecto ambicioso en el que trabajan unas 2.300 personas y el cual ha sido diseñado para ser el primer reactor en producir energía limpia. Además, busca demostrar que la fusión nuclear puede ser rentable para ser generada en un futuro a escala comercial.
El proyecto ITER se inició por un tratado en 2006 y cuenta con la participación de 35 países: toda la Unión Europea, Reino Unido, Suiza, Rusia, China, India, Japón, Corea del Sur y Estados Unidos.
“Con la fusión, la energía nuclear puede ser una promesa para el futuro ofreciéndonos una energía no contaminante, descarbonizada, segura y prácticamente sin residuos”, dijo el presidente francés, Emmanuel Macron, a través de un video difundido durante la ceremonia donde se lleva a cabo el programa.
Precisamente, ITER pretende ser una alternativa ideal a los combustibles fósiles como el petróleo, el gas o el carbón, que emiten CO2. De hecho, para los diseñadores del proyecto, la fusión nuclear de hidrógeno también podría sustituir a la energía nuclear.
La energía nuclear actual depende de la fisión atómica, es decir, dividir un átomo de uranio, produciendo criptón, bario y un excedente de energía. Esta genera residuos radiactivos que tardan decenas de miles de años para degradarse.
Por su parte, la fusión nuclear, que se basa en unir dos átomos de hidrógeno, produciendo uno de helio y un excedente de energía, no generaría residuos de larga duración, según explicó Bernard Bigot, director general de ITER.
“Un gramo de combustible libera tanta energía como ocho toneladas de petróleo”, aseguró Bigot.
Uno de los mayores retos de este proyecto ITER es que para producir fusión nuclear se requiere de temperaturas y presiones demasiado altas. Por esta razón, se construirá un campo magnético que hace que las partículas de plasma orbiten en espiral.
Se trata de ‘Tokamak’, un reactor cuya función principal será crear una estrella terrestre en su interior. Tendrá un peso de 23.000 toneladas y 60 metros de alto. Para este reactor se utilizarán unas 3.000 toneladas de imanes superconductores, algunos, incluso, más pesados que un avión. Todo el sistema estará conectado por 200 kilómetros de cables superconductores, mantenidos a temperaturas de -269 ºC. Lo anterior convierte al ITER en la planta criogénica más grande del mundo.
En 2025 se espera producir el primer plasma y en 2035 iniciar las operaciones con deuterio y tritio. Inicialmente el plan de ITER era producir el primer plasma para este 2020.
Una vez finalizado esto, la instalación podrá comenzar a generar el “plasma” supercaliente requerido para la energía de fusión.
La planta de ITER producirá unos 500 MW de energía térmica. Si se opera continuamente y se conecta a la red eléctrica, eso se traduciría en aproximadamente 200 MW de energía eléctrica, suficiente para aproximadamente 200,000 hogares.
¿Qué es la fusión nuclear ?
Fusión nuclear es el mismo proceso involucrado en alimentar el sol y otras estrellas del universo. La energía se produce fusionando átomos de luz, como el hidrógeno, a presiones y temperaturas extremadamente altas. Estas condiciones particulares están presentes en el núcleo del sol, entregando temperaturas de hasta 15 millones de ºC.
De acuerdo con la Sociedad Nuclear Europea, las temperaturas extremadamente altas pueden transferir un gas a un estado de plasma, que es esencialmente un gas cargado eléctricamente. Aunque el plasma rara vez se encuentra en la Tierra, se cree que más del 99% del universo existe como plasma.
Para replicar este proceso en la Tierra, los gases deben calentarse a temperaturas extremadamente altas de aproximadamente 150 millones de grados Celsius, momento en el cual los átomos se ionizan por completo.
El método más fácil para este tipo de reacción de fusión es con dos isótopos de hidrógeno: deuterio, extraído del agua y tritio, producido durante la reacción de fusión a través del contacto con litio.
Cuando los núcleos de deuterio y tritio se fusionan, forman un núcleo de helio, un neutrón y mucha energía. Esta será, de hecho, la funcionalidad de ITER
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