El reactor de fusión gigante conocido como ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) no se encenderá hasta 2034, lo que representa un retraso de nueve años respecto al cronograma actual. Este proyecto internacional tiene como objetivo producir reacciones de fusión que generen energía, aunque no se espera que esto ocurra hasta 2039 y solo en ráfagas cortas debido a las preocupaciones de seguridad del regulador nuclear en Francia, donde se está construyendo el ITER.
Los retrasos se deben a varios factores:
- Fallos de fabricación: Los componentes del reactor, que se fabrican en diferentes países, han presentado problemas de ensamblaje.
- Pandemia de COVID-19: La pandemia interrumpió significativamente el progreso.
- Complejidad del proyecto: Como es una máquina única en su tipo, su construcción y ensamblaje son extremadamente complicados.
Competencia
Mientras decenas de empresas privadas de fusión prometen producir energía en plazos más cortos, surge la preocupación de que el ITER pueda volverse obsoleto para cuando entre en operación. Expertos como Dennis Whyte del MIT y Michel Laberge de General Fusion cuestionan la relevancia del proyecto, aunque Laberge cree que la tecnología y el software del ITER aún pueden ser útiles.
Decisiones y financiación
El ITER debe esperar la aprobación de sus miembros (China, Unión Europea, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos) respecto al nuevo plan. Algunos de estos países ya están planeando prototipos de plantas de energía en un cronograma similar al del ITER, lo que podría afectar la financiación disponible para el proyecto. El costo estimado del ITER, que ya supera los €20 mil millones, aumentará en €5 mil millones adicionales.
Historia del proyecto
El ITER fue concebido en la década de 1980 y la colaboración se formalizó en 2006. La construcción comenzó en 2010, con operaciones esperadas aproximadamente una década después. El reactor se basa en un tokamak, una estructura en forma de rosquilla donde campos magnéticos contienen un plasma de núcleos de hidrógeno lo suficientemente caliente como para fusionarse y liberar energía. El plasma se calienta a 150 millones de grados Celsius con haces de partículas y microondas, mientras que los imanes superconductores se mantienen a -269 °C.
Problemas de construcción y seguridad
Construir componentes complejos en sitios globales causó múltiples problemas. En 2016, el cronograma de construcción se extendió hasta 2025. En enero de 2022, la Autoridad de Seguridad Nuclear de Francia (ASN) detuvo la construcción, preocupada por la protección de los trabajadores ante los neutrones de alta energía y la radioactividad del reactor. Se realizaron cambios de diseño para abordar estas preocupaciones, pero esto también amenazó con sobrecargar la base de concreto.
ASN también solicitó garantías de que el tokamak, compuesto por nueve secciones, no presentaría fugas. Los primeros dos segmentos de 11 metros de altura no coincidían con la precisión de milímetros requerida, lo que llevó a los ingenieros del ITER a idear soluciones de soldadura que no convencieron a ASN. Las fugas podrían liberar tritio radiactivo, un isotopo pesado de hidrógeno utilizado en la fusión.
Soluciones y progreso
Los ingenieros están reparando las secciones del reactor agregando nuevo material y aplanando las superficies. Se espera que la primera sección reparada esté lista en julio o principios de agosto, después de lo cual se enviarán detalles a ASN para su aprobación.
Para resolver el problema de la seguridad con neutrones, se planifica iniciar operaciones con cautela, utilizando datos reales para validar los modelos antes de aumentar los niveles de potencia y neutrones. Inicialmente, el ITER usará hidrógeno normal, luego pasará a deuterio puro, que produce menos neutrones en comparación con la mezcla de deuterio-tritio. Tras cinco años, se usarán ráfagas cortas de menos de un minuto con el combustible más potente de deuterio-tritio, con el objetivo de generar 10 veces más energía de la que consume el reactor.
Cambios en los materiales y futuro
Para hacer que el ITER sea más relevante para las operaciones de plantas de energía se ha cambiado el material de la pared interna del reactor de berilio a tungsteno, que es más resistente a la vaporización pero puede apagar la fusión si contamina el plasma. Aunque es un riesgo, creen que es manejable.
A pesar de los problemas y retrasos, se espera que el ITER proporcione datos valiosos que guíen los reactores comerciales prototipo. La instalación podría ser una plataforma útil para asegurar el éxito de estos dispositivos comerciales.
En resumen, aunque el ITER enfrenta numerosos desafíos y críticas por su relevancia y costos, sigue siendo un proyecto clave para el desarrollo de la energía de fusión, ofreciendo una plataforma valiosa para la investigación y el avance de tecnologías futuras.
