La máquina que reproduce la energía del Sol
Alemania invierte con fuerza en la fusión nuclear, una tecnología con potencial para producir algún día grandes cantidades de energía limpia.
Klaus Lüber En la ciudad universitaria de Greifswald, al norte de Alemania, los científicos intentan reproducir los procesos que tienen lugar en el Sol. Allí se encuentra el reactor de fusión Wendelstein 7-X del Instituto Max Planck de Física del Plasma (IPP). En su interior, enormes bobinas magnéticas de diseño especial mantienen bajo control un plasma de partículas cargadas eléctricamente que alcanza temperaturas de hasta 40 millones de grados. Al igual que ocurre en el Sol, las futuras centrales de fusión nuclear buscarán fusionar núcleos de átomos ligeros. Para conseguirlo, la mayoría de los proyectos de fusión nuclear desarrollados en la Tierra recurren a dos isótopos del hidrógeno: el deuterio y el tritio. La reacción de fusión nuclear en sí no genera emisiones de CO2.
¿Cómo funcionan las centrales de fusión nuclear?
Wendelstein 7-X es un reactor de tipo estelarator. En estos reactores de fusión, los imanes están diseñados y colocados de manera que el plasma se desplace en espiral. El objetivo es mantener el plasma más estable dentro del reactor. Y es que este gas extremadamente caliente no debe entrar en contacto bajo ningún concepto con las paredes del reactor. El reactor de Greifswald está considerado el mayor de su clase en todo el mundo.
Los reactores de tipo tokamak consiguen lo mismo mediante imanes de diseño mucho más sencillo y una corriente de partículas más intensa en el plasma. Durante años, esta tecnología fue la opción favorita gracias a su diseño mucho más sencillo. También en este campo, Alemania se sitúa entre los líderes mundiales. En Garching, cerca de Múnich, el reactor tokamak ASDEX Upgrade desempeña un papel clave en los preparativos para la puesta en marcha de ITER, un proyecto internacional de investigación que siete socios están construyendo en el sur de Francia. ASDEX Upgrade también ha sido desarrollado por el Instituto Max Planck de Física del Plasma.
¿Para cuándo está prevista la puesta en marcha de las primeras centrales de fusión nuclear?
Según los expertos, las primeras instalaciones de demostración podrían entrar en funcionamiento durante la década de 2030. Ese mismo horizonte temporal se ha marcado la startup muniquesa Proxima Fusion, surgida del Instituto Max Planck de Física del Plasma (IPP). Su objetivo es tener listo su reactor de investigación “Alpha” a principios de la década de 2030. Proxima Fusion apuesta por los reactores de tipo estelarator y, con una valoración de 2.400 millones de euros, es actualmente la empresa de fusión nuclear que más financiación ha logrado captar en Europa. La startup Marvel Fusion, también con sede en Múnich, se centra en el desarrollo de la energía de fusión nuclear mediante láser. Láseres de alta intensidad y pulsos ultracortos fusionan isótopos de hidrógeno con boro, generando durante unos instantes temperaturas cercanas a los 140 millones de grados.
El Gobierno alemán está destinando grandes inversiones a la investigación sobre fusión nuclear. El “Plan de Acción para la Fusión” del Ministerio Federal de Investigación contempla ayudas por un total de 2.400 millones de euros hasta 2029. El objetivo declarado es claro: que Alemania albergue la primera central de fusión nuclear comercial del mundo. Para empezar, el Ministerio Federal de Investigación, Tecnología y Espacio (BMFTR) impulsará con financiación tres centros de investigación en Karlsruhe, Biblis y Garching, especializados en fusión magnética, fusión por láser y desarrollo de materiales. El reactor “Alpha” de Proxima Fusion podría recibir además 1.200 millones de euros en ayudas del Gobierno federal.
¿Qué oportunidades ofrece la fusión nuclear?
Si la fusión nuclear demuestra su viabilidad técnica y económica, podría convertirse en una fuente de energía abundante y baja en emisiones de CO2, disponible en cualquier época del año y con independencia del tiempo. El deuterio, uno de los combustibles que podrían utilizarse en la fusión nuclear, abunda en la naturaleza. El tritio, en cambio, es escaso y probablemente tendría que obtenerse a partir del litio en las futuras centrales de fusión. En ese caso, la fusión nuclear podría convertirse en un valioso complemento de la energía eólica y solar.
