14 jun. 2012

Nuevo avance hacia la consecución de energía nuclear de fusión

13 Jun 2012 | TENDENCIAS CIENTÍFICAS

Una opción más eficiente y segura de la energía nuclear está próxima a concretarse. Se trata de la fusión nuclear, sobre la cual un grupo de investigadores de la University of Tennessee, Knoxville, en Estados Unidos, ha realizado un importante avance que posibilitaría el desarrollo de un reactor experimental. Gracias a esto, se lograría comprobar la efectividad de la energía de fusión para su empleo en las redes de electricidad.

Un escenario con menores emisiones contaminantes capaces de incrementar los efectos del cambio climático o una matriz energética sin dependencia extrema del petróleo podrían ser realidad gracias al desarrollo de la energía nuclear de fusión. Esta alternativa energética brindaría mayor producción y menos riesgos que la ya conocida fisión nuclear.


Los profesores David Irick, Madhu Madhukar y Masood Parang de la University of Tennessee, Knoxville, especializados respectivamente en ingeniería mecánica, aeroespacial y biomédica, han concretado un importante avance tecnológico que incrementaría las posibilidades de desarrollar un reactor experimental de fusión en un futuro cercano.

Este proyecto forma parte de una iniciativa denominada ITER, que involucra a los Estados Unidos, a la Unión Europea y a otros cinco países. Los resultados de la investigación se han difundido mediante una nota de prensa de la University of Tennessee, Knoxville, y también se desarrollaron en un reciente artículo publicado en el medio especializado Science Daily.

Ventajas de la fusión nuclear

La nueva tecnología podría derivar en la puesta en marcha de un reactor experimental, que tendría como propósito principal comprobar la viabilidad de la energía de fusión para su uso en la red eléctrica. Los ingenieros han logrado aislar y estabilizar el solenoide central, que vendría a ser la columna vertebral del reactor.

El proyecto ITER incluye la construcción de un reactor de fusión que tiene como objetivo producir diez veces la cantidad de energía que utiliza. La instalación se encuentra en este momento en construcción cerca de Cadarache, Francia, y comenzará a operar en 2020.

Básicamente, el objetivo de ITER es lograr que la energía de fusión llegue al mercado comercial. Los especialistas a cargo de la investigación destacaron que la energía de fusión es más segura y más eficiente que la energía de fisión nuclear. Por ejemplo, no hay peligro de reacciones en cadena, como las que ocurrieron en los desastres de Japón y Chernobyl.

Además, existe una menor acumulación de residuos radiactivos, otro de los grandes inconvenientes relacionados con la energía nuclear de fisión. Desde el año 2008, los ingenieros de la University of Tennessee, Knoxville han trabajado en el Magnet Development Laboratory (MDL) de este centro de estudios, hasta desarrollar una tecnología que sirve para aislar y proporcionar integridad estructural al corazón del reactor.


Detalles de la innovación tecnológica

El reactor emplea campos magnéticos para proteger el plasma, un gas caliente y eléctricamente cargado que sirve como combustible. El solenoide central, en tanto, consta de seis bobinas gigantes apiladas una encima de la otra, desempeñando un papel primordial al encender y dirigir la corriente de plasma.

La clave para optimizar la tecnología fue encontrar el material adecuado para aislar el solenoide central. La elección recayó en una combinación de fibra de vidrio y una mezcla química de epoxi que se vuelve líquida a temperaturas elevadas y se endurece en otras condiciones.

Vale destacar que la mezcla especial proporciona aislamiento eléctrico y resistencia a la estructura, siendo vital el proceso correcto de inserción de este material en todos los espacios necesarios dentro del solenoide central. El equilibrio a lograr no es sencillo, ya que mientras más aumente la temperatura menor será la viscosidad de la mezcla, pero al mismo tiempo una temperatura extrema reducirá la vida útil de la resina epoxi.

El reactor desarrollado en el proyecto ITER, diseñado para demostrar la viabilidad científica y tecnológica de la energía de fusión, será el más grande en su tipo a nivel mundial. Se necesitaron dos años para desarrollar la tecnología, y los costes de construcción han sido compartidos entre las naciones asociadas.

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