“Commonwealth Fusion Systems (CFS)”, una empresa que comercializa energía de fusión, anunció recientemente una serie de siete artículos publicados y revisados por pares en una edición especial del “Journal of Plasma Physics”.
CFS dijo que los documentos, escritos en colaboración con el “Plasma Science and Fusion Center (PSFC)” del “Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)”, “son las primeras publicaciones revisadas por pares de cualquier empresa de fusión comercial privada que verifica que un dispositivo de fusión compacto logrará energía neta donde el plasma genera más energía de fusión que la utilizada para iniciar y mantener el proceso, el requisito para una planta de energía de fusión “.
CFS en un comunicado de prensa dijo que está colaborando con PSFC del MIT “para diseñar y construir SPARC: El primer sistema de fusión de energía neta (Q> 1) del mundo.
SPARC está siendo diseñado con el conocimiento colectivo y probado de los programas de fusión del mundo, utilizando física de plasma bien establecida, así como herramientas de vanguardia que incluyen simulaciones avanzadas, análisis de datos y ciencia de máquinas existentes. Estos documentos son el resultado de más de dos años de trabajo del equipo para perfeccionar el diseño de SPARC, que ahora está entrando en sus etapas finales “.
Comunicado de Bob Mumgaard, PhD, CEO de CFS (CEO of Commonwealth Fusion Systems).
En un comunicado anunciando el trabajo, dijo: “Estas son predicciones públicas concretas de que cuando construimos SPARC, la máquina producirá energía neta e incluso fusión de alta ganancia a partir del plasma. Esa es una condición necesaria para construir una planta de energía de fusión que el mundo ha estado esperando durante décadas”.
“La combinación de la física del plasma establecida, los nuevos imanes innovadores y la escala reducida abre nuevas posibilidades para la energía de fusión comercial a tiempo para marcar la diferencia en el cambio climático. Este es un hito importante para la empresa y para el esfuerzo global de tecnología limpia mientras trabajamos para que la energía de fusión comercial ingrese a la red lo más rápido posible”.
Los artículos del CFS aplican las mismas reglas físicas y simulaciones que se utilizaron para diseñar el Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER), que se está construyendo en Francia. CFS dijo que puede “interpretar los resultados de experimentos existentes para predecir el desempeño de SPARC basándose en el diseño de ingeniería anticipado. Los resultados muestran que SPARC logrará su objetivo (Q>2 ) con un margen considerable ”.
Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER) y SPARC
Ambos son tokamaks, un dispositivo que utiliza un campo magnético para limitar el proceso de fusión. SPARC, sin embargo, “utilizará nuevos imanes superconductores de alta temperatura (HTS) para permitir un rendimiento similar al ITER, pero construido más de 10 veces más pequeño y en una línea de tiempo significativamente más rápida”.
¿Qué es un Tokamak?
El término “Tokamak” proviene de un acrónimo ruso que significa “cámara toroide con espirales magnéticas“. Se trata de una máquina experimental diseñada para aprovechar la energía de fusión. En un dispositivo Tokamak se utilizan campos magnéticos muy potentes para confinar y controlar el plasma.
Los artículos también predicen que SPARC probablemente logre un plasma ardiente por primera vez en la Tierra, lo que significa que el proceso de fusión será predominantemente de auto-calentamiento, un objetivo de los científicos del mundo desde hace mucho tiempo.
El grupo MIT y CFS están construyendo los imanes avanzados “que permitirán a CFS construir plantas de energía de fusión significativamente más pequeñas y de menor costo”, “según la compañía, con la colaboración en camino para demostrar un imán de gran calibre de 20 Tesla exitoso” en 2021.
Esta prueba magnética, la primera de su tipo en el mundo, abre una oportunidad de transformación ampliamente identificada para la energía de fusión comercial. “Mumgaard respondió recientemente preguntas de POWER sobre el trabajo de su compañía en energía de fusión comercial”.
“REVISTA POWER”: La energía de fusión siempre ha parecido excelente en teoría, pero difícil de lograr en la práctica. ¿Qué hace que este proyecto sea más práctico y alcanzable?
Mumgaard (CEO of Commonwealth Fusion Systems): El mundo sabe mucho sobre la energía de fusión y la ha avanzado justo por debajo del punto de generar más energía de la necesaria para operar utilizando máquinas llamadas tokamaks, máquinas que utilizan confinamiento magnético para aislar un plasma en el que se produce la fusión.
Sin embargo, la escala se interpuso en el camino para este enfoque científicamente probado, las máquinas se hicieron grandes. CFS está tomando décadas de esta probada investigación de fusión y combinándola con un nuevo avance tecnológico que nos permitirá obtener energía neta de fusión por primera vez en la historia, un requisito para una planta de energía de fusión.
Nuestro equipo ha desarrollado nuevos imanes superconductores de alta temperatura innovadores y está trabajando en colaboración con el Plasma Science and Fusion Center del MIT. Estos serán los imanes más fuertes de su tipo en el mundo. Usaremos estos imanes avanzados para construir un tokamak con un campo magnético significativamente más fuerte. Esto nos permitirá construir dispositivos 50 veces más pequeños y, como resultado, mucho más rápidos y económicos.
Recientemente, siete artículos publicados y revisados por pares en el “Journal of Plasma Physics” validaron este enfoque. Estas fueron las primeras publicaciones revisadas por pares de una empresa de fusión privada que predijo que un enfoque de fusión comercial funcionará a una escala que sea factible para una empresa.
¿Están los inversores privados mirando la energía de fusión con la mirada puesta en su enorme potencial energético, o como una forma de ayudar a combatir el cambio climático (o quizás ambos)?
Mumgaard: Lo sorprendente de la energía de fusión es que se obtiene un enorme potencial de energía limpia y una nueva fuente de generación limpia para combatir el cambio climático. Nuestra empresa está increíblemente enfocada en la misión y tenemos un equipo que se dedica a hacer que la energía de fusión funcione para combatir el cambio climático de manera significativa. Nuestros inversores son los mismos. Entienden que el mundo necesita una fuente de energía limpia fundamentalmente nueva para alimentar al mundo y también des carbonizarlo.
¿Hay suficientes inversores interesados en esta tecnología para que la investigación siga avanzando, o será necesario el apoyo del gobierno? Mugar: La industria de la fusión nuclear en general ha seguido creciendo y ha experimentado un aumento significativo en la inversión.
Ahora hay casi mil millones dólares invertidos en empresas privadas de energía de fusión. Y aunque esperamos que la inversión privada continúe aumentando, también estamos viendo que gobiernos de todo el mundo, como China y el Reino Unido, comienzan a inyectar más y más fondos en los esfuerzos comerciales de energía de fusión.
Para competir con el mercado global, EE.UU. necesita invertir en fusión comercial. Recientemente, se ha incluido un lenguaje en un proyecto de ley de energía de la Cámara de Representantes que establecería una asociación público-privada para la energía de fusión. Esto seguiría el modelo del programa COTS [Servicios comerciales de transporte orbital] de la NASA, que permitió a la industria espacial privada. Esto sería increíblemente importante para acelerar la industria de la fusión aquí en los EE. UU.
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