El crecimiento en el consumo de energía ha ido incrementándose a lo largo de los años conforme se desarrolló la revolución energética. Este crecimiento en el consumo mundial hace que surja la necesidad de explorar nuevas opciones energéticas más eficientes y sostenibles. En este contexto, la fusión nuclear se presenta como una alternativa con un enorme potencial de producción energética. Sin embargo, actualmente no existe a nivel industrial debido a los grandes desafíos técnicos. Uno de los esfuerzos más avanzados para desarrollar esta tecnología es el proyecto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), un programa internacional que busca demostrar la viabilidad de la fusión nuclear.
En este artículo te explicaremos en qué consiste el programa ITER, cuál es su objetivo principal y las últimas novedades sobre su desarrollo.
Qué es el ITER
El ITER es uno de los proyectos científicos más grandes y complejos del mundo. Se trata de un reactor experimental de fusión nuclear que busca replicar los procesos que ocurren en el interior del Sol y otras estrellas, donde la fusión de átomos de hidrógeno genera energía. En un reactor como el ITER, las reacciones de fusión tienen lugar en un entorno controlado, con materiales y temperaturas extremas que intentan imitar las condiciones del núcleo solar, logrando generar una cantidad considerable de energía.
La fusión nuclear consiste en combinar dos átomos ligeros, generalmente deuterio y tritio, para formar uno más pesado (helio) y liberar grandes cantidades de energía en el proceso. Esta energía es mucho mayor que la que se obtiene mediante la fisión nuclear, que es el proceso actualmente utilizado en las plantas nucleares convencionales. El ITER utiliza un sistema de confinamiento magnético a través de un dispositivo conocido como «tokamak». Este reactor tiene forma de toroide (dónut) y utiliza potentes imanes superconductores para concentrar el plasma caliente necesario para las reacciones de fusión sin que entre en contacto con las paredes del reactor.
Uno de los grandes retos tecnológicos del proyecto ITER es alcanzar temperaturas de alrededor de 150 millones de grados Celsius, unas 10 veces mayores que las del núcleo del Sol. Este nivel de temperatura es necesario para fusionar los isótopos de hidrógeno en condiciones controladas. El objetivo del ITER es demostrar que la fusión nuclear no solo es posible, sino que también puede ser una fuente comercialmente viable de energía para el futuro.
La energía que puede generarse a través de la fusión nuclear podría ser prácticamente inagotable, ya que los combustibles principales, el deuterio y el tritio, son relativamente abundantes. El deuterio se puede extraer del agua de mar, mientras que el tritio puede obtenerse a partir del litio, un material también común en el planeta.
ITER, Cadarache y España
El ITER se está construyendo en Cadarache, en el sur de Francia, un centro de investigación con larga trayectoria en estudios nucleares. Este gigantesco proyecto ha contado desde sus inicios con la colaboración de 35 países, entre ellos la Unión Europea, Estados Unidos, China, India, Japón, Rusia y Corea del Sur.
El presupuesto inicial para su construcción fue de unos 5.000 millones de euros, aunque estas cifras podrían ascender considerablemente a medida que el proyecto avanza. Se estima que la construcción del ITER tomará unos 10 años, y su operación se extenderá por al menos 20 años adicionales. Durante este periodo, el principal objetivo será demostrar que es posible crear una planta de energía de fusión a gran escala, capaz de generar más energía que la que consume.
España también desempeña un papel importante en el proyecto ITER. Desde el año 2007, la sede de la Agencia Europea de Fusión está ubicada en Barcelona, donde se coordina gran parte de los esfuerzos entre los ingenieros, científicos y administradores europeos involucrados en el proyecto. España participa activamente en la investigación y desarrollo de materiales avanzados para el reactor, además de colaborar en el diseño de sistemas de manipulación remota y diagnósticos avanzados para monitorear y controlar el funcionamiento del tokamak.
Ventajas de la Fusión Nuclear
El desarrollo de la fusión nuclear tiene varias ventajas que la convierten en una opción energética muy atractiva:
- Cero emisiones de gases de efecto invernadero: A diferencia de los combustibles fósiles, las plantas de energía de fusión no emiten dióxido de carbono o contaminantes a la atmósfera durante su funcionamiento.
- Seguridad: La fusión nuclear no presenta el mismo riesgo que la fisión nuclear. En caso de fallo en el reactor, las reacciones se detendrían de forma natural, sin consecuencias catastróficas como las que podrían ocurrir en una planta de fisión.
- Combustible abundante: Como se mencionó, el deuterio puede obtenerse fácilmente del agua de mar, y el tritio puede producirse a partir del litio, lo que garantiza un suministro casi ilimitado de combustible.
- Menor generación de residuos radiactivos: Aunque la fusión nuclear produce algunos residuos, estos son mucho menores y menos peligrosos que los generados por la fisión. Los residuos de fusión dejan de ser peligrosos en unas pocas décadas, mientras que los residuos de fisión pueden permanecer radiactivos por miles de años.
Últimas noticias y avances tecnológicos
El ITER ha llegado a una fase crucial en los últimos años. En 2012, se obtuvo la licencia para su construcción por parte de las autoridades francesas, y en 2014 comenzaron los trabajos para ensamblar las piezas y componentes clave del reactor. Los suministros han sido distribuidos entre los países participantes, de acuerdo con sus aportaciones al proyecto.
Uno de los hitos más importantes en la historia reciente del ITER fue el inicio del ensamblaje del núcleo de la máquina en 2020. Este ensamblaje durará aproximadamente cinco años, y se espera que el primer plasma —la fase en la cual el reactor entra en funcionamiento— se obtenga en el año 2025. Aunque este primer plasma será de corta duración y su principal objetivo será demostrar que los imanes funcionan correctamente, marca un paso esencial en la validación del concepto de fusión a gran escala.
Uno de los principales desafíos a resolver es la gestión del gas radiactivo tritio, que se genera durante las reacciones de fusión. El ITER está investigando métodos para controlar y confinar este material de manera segura.
Además de los avances en la construcción del reactor, los científicos y grupos de investigación de todo el mundo están trabajando en otros aspectos clave para garantizar el éxito del ITER. Se están desarrollando mejores diagnósticos y procedimientos de operación para controlar la estabilidad del plasma, así como nuevos materiales para las paredes internas del reactor que puedan soportar las condiciones extremas que genera la fusión.
La viabilidad técnica y comercial de la fusión nuclear seguirá en evaluación durante las próximas dos décadas, pero los resultados preliminares son prometedores. Los expertos ya consideran que el ITER podría ser el primer paso hacia un futuro energético dominado por la fusión nuclear, y algunos pronostican que la producción de energía comercial a partir de esta fuente será posible alrededor del año 2050.
El ITER representa la mayor esperanza para la energía de fusión nuclear como una solución a largo plazo para los desafíos energéticos y ambientales del mundo actual.