Importante avance para la obtención de la energía de fusión

Ingenieros de la universidad norteamericana de Wisconsin-Madison han conseguido realizar un paso fundamental para alcanzar la llamada energía de fusión, que es la energía liberada en una reacción de fusión nuclear, y que puede suponer la producción de energía eléctrica de una forma limpia, sostenible e inagotable.

Tal como se explica en un comunicado de la Wisconsin-Madison, un equipo liderado por el ingeniero computacional David Anderson, ha comprobado que el reactor Helically Symmetric eXperiment (HSX es capaz de superar la mayor barrera hasta ahora en la investigación del plasma, que es la pérdida de energía que impide alcanzar las altas temperaturas necesarias para la fusión.

El Helically Symmetric eXperiment es un reactor experimental para fusión por confinamiento magnético situado en la Universidad de Wisconsin desde agosto de 1999. HSX es el primer y único en activo casi simétrico stellarator. Otros stellators actualmente en funcionamiento son el LHD (Japón), el W-7AS (Alemania) y el TJ II (España).

La fusión nuclear se desarrolla en dos modelos de reactores: el Tokamak y el Stellarator. En ambos casos se trata de confinar el plasma a altas temperaturas mediante confinamiento magnético.

Los resultados obtenidos por estos ingenieros, que acaba de publicar la revista Physical Review Letters, muestran que con un diseño especial el HSX pierde menos energía, lo que significa que en este tipo de dispositivo puede obtenerse la energía de fusión.

En la sociedad moderna, el suministro de energía eléctrica resulta imprescindible, y depende actualmente de los combustibles fósiles, la fisión nuclear, la hidroelectricidad y, en una cantidad mucho menor, de fuentes de energías renovables, como la biomasa o el viento.

Considerando que la demanda de este tipo de energía es cada vez mayor, y que los requisitos medioambientales también aumentan, la energía de fusión se presenta como una opción de futuro, con algunas ventajas importantes (aparte de ser una fuente de energía limpia, sostenible e ilimitada): los recursos combustibles básicos para su producción (deuterio y litio) son abundantes, los residuos que genera la fusión nuclear no son radioactivos, las centrales eléctricas de este tipo son muy seguras y no emiten gases de efecto invernadero, entre otras, explica la Comisión Europea.

Pérdida menor de energía

Pero aún no se ha conseguido hacer funcionar un reactor de este tipo al nivel necesario. Y aunque ya existen proyectos en marcha, como el ITER, una apuesta en la que intervienen Europa, Rusia, China y Japón, de momento este tipo de energía sigue siendo un proyecto de futuro.

La fusión consiste en que en un plasma (gas muy caliente, ionizado, que puede conducir la electricidad) confinado en una cámara y calentado hasta el punto de ignición, los iones de hidrógeno que lo componen se fundan en helio, que es la misma reacción que produce la energía del sol.

En la actualidad, existen dos tipos de dispositivos de confinamiento del plasma en cámaras para tratar de producir la fusión: los indicados tokamaks y stellarators. El HSX es una síntesis de ambos, y aúna las mejores propiedades de los dos. Es, por tanto, un stellarator más estable y un tokamak más eficiente energéticamente.

Al conseguir que se escape menor cantidad de energía, se necesita una menor cantidad de potencia para provocar la reacción, con lo que el reactor sale más económico, señalan los ingenieros.

Campo magnético simétrico

Hasta ahora, se consideraba que los tokamaks eran el mejor medio para conseguir la fusión. Sin embargo, estos dispositivos, que funcionan con corrientes de plasma, tienden a sufrir interrupciones, lo que significa que son necesarias grandes corrientes de plasma para suministrar parte del campo magnético que confina el plasma para la fusión.

Los stellarators no funcionan con estas corrientes y no sufren interrupciones, pero tienden a perder grandes cantidades de energía. El HSX es el primer stellarator que usa un campo magnético casi simétrico que permite el confinamiento del plasma de una forma que ayuda a contener la energía.

Tras años de investigación, los ingenieros piensan que este dispositivo representa el futuro de los generadores de energía de fusión. El próximo paso será comprobar si los principios del HSX pueden aplicarse a dichos generadores.