Un récord: Corea del Sur «enciende» su Sol artificial a más de 100 millones de grados

Un récord: Corea del Sur «enciende» su Sol artificial a más de 100 millones de grados

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La humanidad lleva décadas intentando conseguir para sí la energía casi ilimitada y limpia del Sol. Varios proyectos en todo el mundo intentan recrear pequeñas «estrellas en miniatura» para conseguir una tecnología que las emule aquí, en la Tierra, pero las condiciones que requieren su éxito y su viabilidad a escala industrial aún no se han logrado.

Sin embargo, el Centro de Investigación KSTAR, del Instituto Coreano de Energía de Fusión (KFE) acaba de dar un nuevo paso hacia este objetivo: «encender» su pequeño sol artificial a más de 100 millones de grados Celsuis durante 20 segundos, un récord jamás logrado por el hombre hasta ahora.

Experimentos anteriores en las instalaciones llegaron a mantener el plasma (generado por los gases a tan altas temperaturas) tan solo 8 segundos, si bien otras máquinas (hay varias de este tipo en todo el mundo, como en EE. UU., Japón o el Joint European Torus, propiedad de la Unión Europea y situado en Reino Unido) rebasaron esta marca hasta llegar a los 10 segundos. Ahora, Corea del Sur ha duplicado el tiempo en que mantiene estable el plasma a dichas temperaturas.

«Las tecnologías requeridas para mantener el plasma a 100 millones de grados durante largos periodos de tiempo son la clave para conseguir energía de fusión -explica Si-Woo Yoon, director del Centro de Investigación del reactor de fusión de Corea del Sur-, y el éxito de KSTAR será un punto de inflexión importante en la carrera por asegurar las operaciones prolongadas de plasma de alto rendimiento, un componente crítico de un reactor de fusión nuclear comercial en el futuro».

Tecnología soviética mejorada

El diseño coreano está basado en los modelos tokamak soviéticos ideados en los años 50: se trata de una cámara de vacío en forma de anillo en la que, mediante el calor y presiones extremas, se produce la fusión de núcleos de hidrógeno para formar helio, liberando en el proceso una gran cantidad de energía. En los años 80 se empezó a gestar la idea de crear un consorcio internacional que llevara a cabo el proyecto ITER (las siglas en inglés de Reactor Termonuclear Experimental Internacional), un experimento científico a gran escala destinado a probar que los reactores de fusión son viables. En 2006, la Unión Europea, Japón, Estados Unidos, Corea del Sur, India, Rusia y China firmaron un acuerdo para ponerlo en marcha, pero no será hasta 2026 cuando las instalaciones del ITER en Cadarache (Francia) comiencen con las pruebas.

Pero antes, se están probando «réplicas en miniatura» del modelo tokamak en varios países, incluido el prototipo KSTAR coreano, que el pasado 24 de diciembre conseguía el citado hito. «La investigación en fusión nuclear es como la aeronáutica: no puedes probar las nuevas mejoras directamente en un Airbus 380, sino que tienes que hacerlo previamente en máquinas más pequeñas. El ITER sería como el Airbus 360», ejemplifica Joaquín Sánchez, director del Laboratorio Nacional de Fusión, dependiente del Ciemat.

Confinar la energía de forma efectiva

El mayor problema de estas máquinas es confinar toda la energía que se crea dentro de la vasija al elevar tanto la temperatura y pasar de gas a plasma. Eso se hace a través de confinamiento magnético: unos imanes muy potentes hacen de barrera contenedora para que no se escape la energía. Sin embargo, la temperatura no es constante en todo el plasma, sino que se crean zonas en las que el calor es más acusado que en otras (por ejemplo, en las máquinas tokamak, las mayores temperaturas se dan en el centro, mientras que disminuyen cuanto más nos acercamos al borde). El sistema de barrera interna de transporte (ITB por sus siglas en inglés) del modelo coreano ha conseguido aprovechar esta particularidad del reparto heterogéneo del calor para mantener el plasma a altas temperaturas en esas zonas durante los citados 20 segundos.

«Se trata de un gran logro de la ingeniería, sin duda – valora Sánchez-; significa que KSTAR avanza en sus investigaciones y que todo funciona bien. Sin embargo, por el momento no se contempla incluir este tipo de operación en el ITER, que se plantea mantener estas altas temperaturas durante periodos incluso más largos sin necesidad de recurrir al mecanismo de la barrera interna.

En efecto, los ingenieros de KSTAR contemplan aumentar el tiempo hasta los 300 segundos (5 minutos) en 2025, pero el ITER quiere alcanzar los 500 segundos de trabajo a alta potencia (algo más de 8 minutos) y los 1.500 a media potencia (25 minutos), en ambos casos con temperaturas superiores a los 100 millones de grados. «Aunque no sea un hito disruptivo, sin duda es una gran noticia, y que se haya llevado a cabo en Corea del Sur, que tantos esfuerzos está poniendo en la fusión nuclear, es otro motivo de enhorabuena», concluye.

Vía: ABC

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