Japón ha lanzado el proyecto de fusión FAST para lograr energía ilimitada, barata y segura para 2030, aunque con un inconveniente. El proyecto tiene como objetivo abordar los desafíos técnicos restantes en el camino hacia las plantas de energía de fusión comerciales.
¿Cómo funcionará la nueva energía fusión y qué problema tiene?
Se trata de un proyecto llamado FAST, que se basa en el uso de un tokamak de baja relación con bobinas superconductoras de alta temperatura (HTS), una tecnología clave que permitirá reducir los costos y el tiempo de construcción del dispositivo. Esta configuración fue elegida por su escalabilidad y robustez de base de datos, lo que la convierte en la mejor opción para lograr una demostración viable de energía de fusión.
Utilizando esta tecnología, FAST pretende generar y mantener un plasma de reacción deuterio-tritio que combina la generación de electricidad y las tecnologías del ciclo del combustible de fusión, demostrando así un sistema completo e integrado para la producción de energía a partir de la fusión nuclear.
Uno de los principales retos del proyecto es el ciclo del combustible de tritio, que es esencial para mantener operativa una planta de energía de fusión. El proyecto pretende demostrar un ciclo de combustible cerrado que incluya la producción de tritio, su procesamiento y su reabastecimiento, lo que resulta crucial para la sostenibilidad del proceso de fusión. Sin embargo, el grave problema es que, al tratarse de fusión nuclear, no es renovable.
Bobinas superconductoras de alta temperatura (HTS)
El plan es utilizar las bobinas superconductoras de alta temperatura (HTS) y seleccionar el tokamak de baja relación de aspecto para generar plasmas de alta presión en un tamaño compacto, en comparación con los tokamaks más grandes y convencionales. La reducción del tamaño del dispositivo también ayuda a reducir los tiempos y los costos de fabricación.
Este dispositivo funcionará utilizando tecnologías novedosas como bobinas HTS, nuevos materiales de baja activación y producción de deuterio a partir de agua de mar. FAST se llevará a cabo en colaboración con una amplia gama de socios en los sectores público y privado, tanto a nivel nacional como internacional.
El proyecto incluye la obtención de un plasma de combustión sostenida, la extracción y conversión de energía, la demostración de un ciclo de combustible de tritio y la garantía de la integración y la seguridad del sistema.
Generar una potencia de 50 a 100 MW
El sistema tiene como objetivo generar una potencia de 50 a 100 MW y una duración de descarga de 1000 segundos de combustión de fusión DT. Las mantas de alta temperatura permiten probar usos multipropósito para energía térmica y neutrones. Se prevé que el dispositivo funcione durante un total de 1000 horas de funcionamiento a plena potencia.
Se organizará un equipo de diseño conceptual, compuesto por investigadores de plasma e investigadores de ingeniería de plantas de energía, y se espera que el diseño preliminar esté terminado para el año 2025.
Si bien los experimentos de fusión anteriores o planificados a corto plazo han logrado, o pronto lograrán, descargas de plasma de pulso medio para eliminar el riesgo del confinamiento y control del plasma para una planta piloto de fusión (FFP). Aún quedan obstáculos críticos para aprovechar el transporte de energía para un uso externo sostenido, establecer el ciclo del combustible de tritio, incluida la reproducción de tritio, e integrar estos avances en una configuración que represente una planta de energía de fusión comercialmente viable.
Hasta el momento, ningún dispositivo experimental en todo el mundo es capaz de crear el entorno de fusión necesario (el flujo de neutrones de fusión y las cargas térmicas relevantes) para salvar la brecha entre los actuales experimentos avanzados con plasma y el objetivo final deseado de la extracción práctica de energía.
¿Te ha servido este artículo?
Recibe cada semana lo que de verdad importa
Análisis de energía, clima y naturaleza en tu correo. Gratis y sin spam.
