Energy Singularity, una empresa de energía de fusión con sede en China, ha batido un récord al construir el primer dispositivo tokamak superconductor de alta temperatura del mundo.
Bautizado como «HH70», el dispositivo está situado en la región oriental de Shanghai. Supone la incursión de China en el mercado de las energías limpias basadas en fusión.
El reciente aumento de los proyectos eólicos y solares en todo el mundo tiene por objeto ayudar a los países a abandonar los combustibles fósiles y optar por energías más limpias.
Sin embargo, estas dos fuentes de energía se enfrentan a problemas de intermitencia y no pueden encenderse a voluntad, lo que hace que sigamos dependiendo de los combustibles fósiles.
La energía nuclear basada en la fisión es la única fuente de energía que no emite carbono y que puede controlarse. Ahora bien, esta tecnología se enfrenta a una fuerte oposición por motivos de seguridad operativa y por la enorme cantidad de residuos de combustible que genera. Aquí es donde la fusión nuclear puede ayudar.
El poder de los tokamak
Bajo las altísimas temperaturas de las reacciones de fusión nuclear, los átomos de hidrógeno se fusionan para convertirse en helio y liberan grandes cantidades de energía como subproducto.
Esta reacción se produce en el Sol, y los científicos han estado trabajando para reproducirla aquí en la Tierra mediante la creación de una sopa de plasma de iones de hidrógeno cargados positivamente y electrones.
Un tokamak es un recipiente con forma de donut que puede ayudar a contener el plasma para elevar su temperatura y reproducir las condiciones del Sol. Por eso también se les llama «soles artificiales».
El dispositivo lo consigue creando campos magnéticos que ayudan a contener las partículas dentro del plasma.
Gracias a esta tecnología, los científicos han generado en los últimos años una ganancia neta de energía a partir de las reacciones de fusión nuclear. Sin embargo, los tokamaks son máquinas convencionalmente grandes y caras de construir.
Esto es precisamente lo que Energy Singularity pretende romper con el HH70.
Fig. 1. El tokamak HH70 construido por Energy Singularity.
¿Qué sabemos del HH70?
Según un informe de CGTN, el HH70 es más pequeño y barato. El tokamak utiliza un sistema magnético fabricado con material superconductor de alta temperatura (HTS, por sus siglas en inglés), conocido comúnmente como REBCO.
REBCO son las siglas de Rare Earth Barium Copper Oxide (óxido de cobre y bario de tierras raras), que puede producirse a gran escala y, por tanto, es más barato de adquirir. De este modo, Energy Singularity puede hacer sus tokamaks mucho más baratos.
Además, la empresa afirma que el material le permite fabricar sus tokamaks con sólo el dos por ciento del volumen de los tokamaks convencionales.
Reducir el tamaño y el precio de los tokamaks es ideal para hacer comercial la tecnología, con el único obstáculo de la generación neta de la reacción.
El rendimiento de los reactores de fusión se mide mediante el valor Q, una relación entre la energía generada por la reacción y la energía de entrada necesaria para mantener la reacción. Actualmente, el valor Q más alto obtenido en un tokamak es de 1,53.
Energy Singularity aspira a construir tokamaks con un valor Q de 10. La empresa tiene previsto construir un tokamak de nueva generación para 2027 y completar su demostrador tecnológico a finales de la década.
Con su debut operativo esta semana, Energy Singularity también supone la incursión de China en la energía de fusión, un área emergente en el sector de las energías limpias.
El logro de la empresa es digno de elogio, ya que no comenzó su andadura hasta 2021 y ya tiene en proyecto un tokamak con potencial de comercialización.
Noticia tomada de: Interesting Engineering.
