Nuevo diseño de reactor de fusión más barato que el carbón

Sin emisiones de gases de efecto invernadero, ni longevos residuos radiactivos y con un suministro de combustible prácticamente ilimitado, la energía de fusión parece demasiado buena para ser verdad. Hasta ahora, los diseños de energía de fusión no eran lo suficientemente baratos como para superar a los sistemas que utilizan combustibles fósiles, como los de carbón o gas natural.

Sin embargo, la Universidad de Washington (UW) pretende que eso cambie. Sus investigadores han realizado un diseño de un reactor de fusión que, escalado al tamaño de una central eléctrica grande, podría competir en costes con una nueva central de carbón con una producción eléctrica similar.

El equipo publicó su diseño del reactor y su análisis de costes la primavera pasada y presentó sus resultados el 17 de octubre en el Congreso de la energía de fusión de la Agencia Internacional de la Energía Atómica, en San Petersburgo, Rusia.

El reactor de la UW, llamado dynomak, comenzó como un proyecto de clase hace dos años. Cuando la clase acabó, el profesor Thomas Jarboe y el estudiante de doctorado Derek Sutherland, que había trabajado anteriormente en un diseño de reactor del Instituto de Tecnología de Massachusetts, continuaron desarrollando y perfeccionando el concepto.

El diseño se basa en la tecnología existente y crea un campo magnético dentro de un espacio cerrado para mantener el plasma en su sitio el tiempo suficiente como para que se produzca la fusión, permitiendo que el plasma caliente reaccione y arda. El reactor en sí sería en gran medida autosuficiente, lo que significa que podría calentar continuamente el plasma para mantener las condiciones termonucleares. El calor generado por el reactor calienta un refrigerante que se utiliza para hacer girar una turbina y generar electricidad, similar a cómo funciona un reactor de energía típico.

El diseño de la UW es de tipo esferomak, lo cual significa que genera la mayoría de los campos magnéticos dirigiendo corrientes eléctricas hacia al plasma en sí. Esto reduce la cantidad de materiales necesarios y permite a los investigadores reducir realmente el tamaño global del reactor.

Con fondos del Departamento de Energía de Estados Unidos, el equipo de la UW, dirigido por el físico Thomas Jarboe, ha generado una energía de fusión de decenas electronvoltios en un reactor de pequeña escala conocido como HIT-Si3. Ahora los investigadores están intentando conseguir entre 8 y 10 millones de dólares más para construir un reactor de prueba el doble de grande. Si los modelos informáticos son correctos, ese reactor, llamado HIT-SiX, produciría temperaturas del orden de cientos de electronvoltios.

Actualmente, el diseño de reactor de la UW todavía tiene una décima parte del tamaño y de la energía de salida de un producto final, que aún está a años de distancia. No obstante, los investigadores han probado con éxito la capacidad del prototipo para contener un plasma de forma eficaz y, a medida que desarrollen y expandan más el tamaño del dispositivo, podrán pasar a un plasma de mayor temperatura y obtener una producción de energía de fusión significativa.

El equipo ha solicitado las patentes del diseño de reactor y planea continuar con el desarrollo y la ampliación de sus prototipos.

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