China se acerca a la energía limpia y casi ilimitada: su “sol artificial” supera los límites de la fusión nuclear
El "sol artificial" de China ha superado un importante límite de fusión al 'disparar' plasma más allá de su rango operativo habitual.
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China ha logrado que su reactor EAST (Superconductor Avanzado Experimental Tokamak), conocido como el "sol artificial", supere un desafío fundamental en la fusión nuclear al lograr mantener plasma estable a densidades mucho mayores que las alcanzadas hasta ahora. Este progreso ofrece una nueva esperanza para conseguir la fuente de energía casi ilimitada y sin emisiones de gases de efecto invernadero, aunque aún persisten varios obstáculos técnicos.
El reactor EAST de la Academia China de Ciencias ha logrado estabilizar plasma a densidades 1.3 veces mayores que el límite conocido como el "límite de Greenwald" (valor máximo empírico de la densidad del plasma en un reactor de fusión nuclear), que representaba una barrera en los reactores de fusión.
China y el avance de su reactor nuclear EAST
Según el profesor Ping Zhu, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, el hallazgo publicado en Science Advances sugiere que es posible escalar los límites de densidad en los dispositivos de fusión de próxima generación. Con este avance, el reactor EAST podría ser una pieza clave en el futuro de la energía de fusión.
El EAST conocido como el "sol artificial" de China, ha adquirido la costumbre de batir récords de fusión. Foto: Zhang Dagang
"Los hallazgos sugieren una vía práctica y escalable para ampliar los límites de densidad en tokamaks y dispositivos de fusión de plasma ardiente de próxima generación", dijo Zhu.
La fusión nuclear es el proceso que ocurre en el corazón de las estrellas, incluyendo el Sol, y consiste en fusionar átomos ligeros para liberar grandes cantidades de energía. El desafío para los científicos ha sido recrear este proceso de manera controlada en la Tierra, donde el plasma, un estado de la materia extremadamente caliente, debe mantenerse estable a temperaturas mucho más altas que las del Sol. Los avances recientes en EAST demuestran que se pueden superar obstáculos cruciales, acercándonos a una posible fuente de energía ilimitada y limpia.
La importancia de la fusión nuclear para un futuro limpio
La fusión nuclear es vista como una de las mayores promesas para el futuro energético de la humanidad. A diferencia de la fisión nuclear, que libera energía a partir de la división de átomos pesados y produce desechos radiactivos, la fusión nuclear genera energía mediante la unión de átomos ligeros, como el hidrógeno, para formar helio. Este proceso produce cantidades enormes de energía sin generar los desechos radiactivos peligrosos asociados con los reactores nucleares tradicionales. Además, no emite gases de efecto invernadero, lo que lo convierte en una opción vital para combatir el cambio climático.
Ilustración esquemática del funcionamiento del tokamak EAST durante el arranque óhmico asistido por ECRH. Foto: Yang Ning
Si se logra perfeccionar la tecnología, la fusión podría ofrecer una fuente de energía casi ilimitada, sin los riesgos ambientales de las energías convencionales. Sin embargo, aún estamos lejos de poder utilizar la fusión como una fuente viable de energía a gran escala. Los investigadores esperan que los avances actuales conduzcan a una mayor comprensión de cómo controlar este proceso de manera eficiente y segura.
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Desafíos persistentes en la tecnología de fusión nuclear
A pesar de estos avances, la tecnología de fusión nuclear sigue enfrentando numerosos desafíos. Uno de los problemas más difíciles de resolver es la creación de una "ignición" sostenible: el punto en el que la reacción de fusión se mantiene de forma autosuficiente, sin la necesidad de energía externa. Actualmente, los reactores de fusión todavía requieren más energía de la que producen, lo que hace que la tecnología sea inviable para su implementación comercial. Además, el costo de desarrollar y mantener estos reactores sigue siendo extremadamente alto.
Otro desafío importante es la gestión del plasma. A temperaturas de más de 100 millones de grados Celsius, el plasma puede volverse inestable, lo que podría interrumpir el proceso de fusión. El EAST ha logrado estabilizar el plasma a densidades mucho mayores que las anteriormente alcanzadas, pero aún no ha alcanzado el punto de autosostenibilidad que se necesita para que la fusión sea una fuente práctica de energía.
El futuro de la fusión nuclear
Los avances en el reactor EAST de China y en otras instalaciones en todo el mundo son solo una parte de un esfuerzo global para desarrollar la fusión nuclear. Uno de los proyectos más ambiciosos es ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), un consorcio internacional que trabaja en la construcción de un reactor experimental de fusión en Francia.
El objetivo de ITER es demostrar la viabilidad de la fusión nuclear a gran escala y establecer las bases para una planta de energía de fusión comercial en el futuro. Se espera que ITER comience a producir reacciones de fusión a gran escala en 2039.
