Muchos países se encuentran experimentando con futuros reactores de fusión, que prometen la energía de las estrellas, limpia e ilimitada. Una de las naciones que está llevando a cabo un mayor esfuerzo en los últimos años es China. Si apenas hace seis meses anunciaba que su reactor tokamak superconductor avanzado experimental (EAST) había sido capaz de mantener una temperatura del plasma de 120 millones de grados Celsius durante 101 segundos, ahora el mismo equipo ha logrado otra hazaña: sostener el plasma durante 1.056 segundos (17 minutos). Eso sí, a temperatura más baja: 70 millones de grados Celsius.
«Logramos una temperatura de plasma de 120 millones de grados Celsius durante 101 segundos en un experimento en la primera mitad de 2021.
Esta vez, la operación del plasma en estado estable se mantuvo durante 1.056 segundos a una temperatura cercana a los 70 millones de grados Celsius, lo que ha dejado una sólida base científica y experimental para comprender mejor el funcionamiento de los reactores de fusión», afirmó en un comunicado Gong Xianzu, investigador del Instituto de Física del Plasma de la Academia de Ciencias de China (ASIPP), que está a cargo del experimento realizado en Hefei, capital de la provincia de Anhui, en el este de China.
El objetivo es emular el poder de las estrellas y crear ingentes cantidades de energía inyectando una pequeña cantidad de gas deuterio y tritio (hidrógeno), que se calienta a altas temperaturas y se convierte en un plasma ionizado. Sin embargo, para que se produzca una reacción de fusión en cadena ese plasma se tiene que calentar hasta los 150 millones de grados Celsius, más del doble al que ha llegado el reactor chino que, además, ha realizado los experimentos solo con deuterio, sin llegar a introducir tritio.
Un éxito, pero no un hito
Porque los reactores serán funcionales cuando consigan mantener el plasma a esas temperaturas durante mucho tiempo. «Se trata de un experimento serio, la mayor máquina china. Pero no es, en el entorno mundial, la que alcanza los mejores parámetros en términos de ganancia de fusión; es decir, en energía obtenida comparada con la empleada en la reacción», explica a ABC Joaquín Sánchez, director del Laboratorio Nacional de Fusión, dependiente del Ciemat. «Se han especializado en pulsos largos, lo que es tecnológicamente interesante, pero es un grado menor desde el punto de vista de la física».
De hecho, aún no existen publicaciones científicas (ni siquiera en formato de preimpresión) explicando el experimento concreto, por lo que existen algunas lagunas de cómo se ha conseguido este éxito. «Con la información pública existente no se sabe si se ha conseguido aumentar la temperatura de los electrones, que es lo mas probable; o la de los iones, más difícil de subir cuando se hacen pulsos largos alimentados por radiofrecuencia», indica Sánchez. «Se ha producido un progreso al estirar el pulso, pero no se trata de un avance ‘histórico’».
Diferencias con el proyecto ITER
El prototipo chino es el primer modelo tokamak con una sección transversal no circular, si bien el gigante asiático cuenta con otros experimentos parecidos, como el HL2M y el HL2A, cuya diferencia es que no son superconductores y son más pequeños. El EAST sería la máquina más similar al proyecto ITER, (siglas en inglés de Reactor Termonuclear Experimental Internacional), un experimento científico a gran escala destinado a probar que los reactores de fusión son viables. Este prototipo, creado por una alianza entre la Unión Europea, Japón, Estados Unidos, Corea del Sur, India, Rusia y la propia China, tiene como objetivo generar un plasma en el que se produzca mediante la fusión diez veces más energía que la que se se introduce para mantenerlo caliente.
En un reactor comercial, los neutrones de alta energía producidos por la fusión son recogidos en la envoltura de litio que, aparte de regenerar el tritio para mantener la reacción, calientan el refrigerante y generaran vapor. Este vapor impulsará turbinas para producir electricidad.
Está previsto que los primeros test comiencen en las instalaciones de Cadarache (Francia) a partir de 2026, si bien la infraestructura se encuentra aún en construcción. Sin embargo, cuando los experimentos empiecen, serán mucho más ambiciosos que los de China en solitario: en las primeras pruebas se pretende 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 y con ganancia energética. «Si lo comparamos con EAST, es otra dimensión», afirma Sánchez.
ABC
