Proyecto ITER: Jornada sobre su estado actual

La fusión ha sido considerada durante mucho tiempo como una fuente de energía prácticamente inagotable ya que utiliza como materia prima cantidades relativamente pequeñas de hidrógeno, nada contaminante en términos de producción de “gases de efecto invernadero”, CO2, CH4, NOx, Etc.

El hidrógeno puede considerarse como fuente de energía mediante dos procesos: uno químico mediante su recombinación con oxígeno para producir calor y electricidad mediante las denominadas pilas de combustible y otro físico mediante la fusión de dos núcleos de sus isotopos deuterio y tritio para formar un átomo de helio en los denominados reactores de fusión.

Las pilas de combustible se han desarrollado desde hace bastantes años y han pasado ya a su utilización industrial, aunque todavía queda bastante trabajo para su utilización de forma generalizada, ya existen vehículos eléctricos dotados de pila de combustible y se espera que en los próximos 3 o 4 años comiencen a comercializarse de forma generalizada. Su balance energético es inferior a 1, relación entre la energía producida mediante la pila de combustible y la necesaria para producir el hidrógeno que no se encuentra en estado libre en la naturaleza en cantidades significativas; pero, sin embargo, sus ventajas desde el punto de vista medioambiental son muy grandes.

La fusión es un proceso físico ya demostrado a nivel de investigación y laboratorio. Su balance energético es positivo y muy elevado, la energía obtenida en forma térmica en primera instancia y eléctrica finalmente es muy elevada.

El reto radica en trasladar lo conseguido a nivel de laboratorio al nivel industrial, principalmente en la integración de las tecnologías que permiten la producción de un plasma formado por los átomos de hidrógeno a una temperatura de 150 millones de grados y con una energía cinética suficientemente elevada para la fusión de los núcleos de los isotopos deuterio y tritio.

Estas condiciones de plasma ya se han conseguido a nivel de laboratorio y con producciones de potencia térmica del orden de megavatios pero durante tiempos muy breves. Sin embargo, hay que demostrar la posibilidad de mantener este plasma durante un largo período de tiempo y con balances energéticos adecuados.

El proyecto ITER consiste precisamente en desarrollar una instalación de nivel industrial, con potencias iguales o superiores a 500 MW térmicos y manteniendo las condiciones del plasma durante períodos de minutos y horas.

Es un reto tecnológico de primera magnitud, se trabaja en los límites de la frontera del conocimiento tanto a nivel de materiales que han de resistir condiciones hasta ahora inexploradas: temperaturas, grados de vacío, energías puestas en juego..., como de procesos: criogenia, generación de elevadísimos campos electromagnéticos….

Para ello el proyecto ITER utiliza el procedimiento de mantener el plasma en un espacio vacío de forma toroidal en el que se genera y confina el plasma mediante unos campos electromagnéticos generados por bobinas superconductoras de grandes dimensiones. Para que esto sea posible es necesario poder mantener las condiciones físicas del reactor toroidal, estanqueidad y evacuación de calor lo que representa un reto inmenso.

Ese calor que se evacua de las paredes del reactor es el que posteriormente en los proyectos industriales se utilizará para la generación de energía eléctrica. Es decir estamos en la primera fase de la posible utilización de la energía de fusión como fuente de energía útil.

Una parte muy importante de este trabajo se está realizando en Barcelona donde radica la Agencia Europea para la Fusión, F4E, que es la responsable del desarrollo de las especificaciones, proyecto y adquisición del 45% de los componentes de la instalación física que se está construyendo en Cadarache, Francia.

El restante 55% de sistemas y componentes los aportan los socios internacionales del proyecto: China, Corea del Sur, India, Japón, Rusia y US.

La Comisión de Energía del Colegio, junto con F4E, está organizando una jornada en la que se analizarán todos estos aspectos.

En primer lugar se estudiará el estado actual del desarrollo tecnológico de la fusión respondiendo a las preguntas: ¿Dónde estamos? ¿Hacia dónde vamos? ¿Cuándo se podrá contar con la fusión como fuente de energía? Certezas e incertidumbres.

Se analizará a continuación el estado actual del proyecto ITER, tanto desde el punto de vista de ingeniería como del de aprovisionamiento de equipos y de la construcción de la planta en Cadarache.

Dadas las características de este proyecto con un altísimo grado de participación internacional tanto a nivel de países como de consorcios empresariales, los aspectos organizativos y de coordinación, que en buena parte se llevan desde Barcelona, representan un reto posiblemente tan importante como el tecnológico.

Así mismo se comentarán las oportunidades de trabajo que se generan en su entorno tanto en el proyecto principal como en los distintos desarrollos tecnológicos de proyectos asociados.

Junto a ello hay que destacar que la participación de nuestras empresas es muy significativa por lo que formará parte de la jornada una mesa redonda en la que algunas de ellas nos expondrán sus experiencias, problemas, dificultades y éxitos logrados en este proyecto. 

Finalmente, los aspectos relacionados con la colaboración institucional en lo que se refiere a investigación y desarrollo de sistemas y equipos se trataran en una ponencia específica.

Autor 1:

José María García Casasnovas

President Comissió d'Energia dels EIC

Publicat: 22/02/2018

Etiquetes:Proyecto ITER innovación ingeniería investigación recerca energia innovació

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