¿Un paso más cerca de hacer realidad la fusión nuclear? General Atomics de San Diego se asocia con una empresa del Reino Unido

La corporación de energía y defensa con sede en San Diego, General Atomics, ha anunciado una asociación con Tokamak Energy, una de un número creciente de empresas privadas que buscan aprovechar el vasto pero hasta ahora elusivo potencial de la fusión nuclear como fuente práctica de energía limpia.

Los funcionarios creen que el acuerdo encaja perfectamente ya que Tokamak Energy desarrolla tecnología superconductora de alta temperatura de vanguardia para imanes increíblemente potentes en el proceso de fusión, mientras que General Atomics es líder mundial en la fabricación de imanes superconductores grandes a escala.

"Lo más importante que hay que reconocer en esta colaboración es que cada uno de nosotros aporta un conjunto de habilidades y conocimientos altamente complementarios", dijo Anantha Krishnan, vicepresidente sénior del grupo de energía de General Atomics.

General Atomics "tiene un historial y un pedigrí muy largo en fusión", dijo Warrick Matthews, director gerente de Tokamak Energy, en una entrevista remota desde la sede de la compañía en el Reino Unido. "Ellos realmente saben lo que hacen."

Tokamak Energy recibe su nombre del dispositivo tokamak en el que varios conjuntos de electroimanes dan forma y confinan el plasma: gas de hidrógeno sobrecalentado. Para lograr las condiciones de fusión necesarias para producir energía, los tokamaks calientan el gas a temperaturas 10 veces superiores a la del centro del sol.

Tokamak Energy se promociona como la única empresa de fusión privada con más de 10 años de experiencia en el diseño, construcción y operación de tokamaks de propiedad privada.

Por su parte, General Atomics opera el DIII-D (pronunciado "dee-tres-dee"), el tokamak más grande de EE. UU., en nombre del Departamento de Energía de EE. UU.

General Atomics también es un colaborador clave de ITER, una enorme instalación de fusión multinacional en construcción en Francia que está diseñada para demostrar si la tecnología de fusión puede ser comercialmente viable. La empresa está fabricando y enviando los módulos que componen el imán más poderoso del mundo, llamado solenoide central, que se insertará en el corazón de las instalaciones de ITER.

El memorando de entendimiento firmado por General Atomics y Tokamak Energy también implica compartir investigaciones y conocimientos sobre imanes y tecnologías superconductoras de alta temperatura para aplicaciones en otras áreas, que incluyen, entre otras, defensa (propulsión naval con accionamiento magnético), aeroespacial (como como propulsar aviones con hidrógeno) y medicina (para cosas como usar imanes para eliminar tumores).

"Es por eso que estoy entusiasmado con lo que podemos hacer con esta asociación", dijo Matthews.

En cuanto a la fusión nuclear, se diferencia de la fisión, que es el proceso que se utiliza en las centrales nucleares comerciales, como la ahora cerrada Central Nuclear de San Onofre. La fisión divide los núcleos de los átomos para crear energía, mientras que la fusión hace que los núcleos de hidrógeno choquen y se fusionen en átomos de helio que liberan cantidades increíbles de energía, esencialmente replicando la energía del sol.

Desde la década de 1950, los científicos han tratado de aprovechar la tecnología de fusión y aplicarla a las centrales eléctricas comerciales.

Krishnan ve la colaboración entre General Atomics y Tokamak Energy como un paso para hacer realidad la energía de fusión.

"Claramente, la unión de estas dos organizaciones acelerará el proceso", dijo, y ayudará a garantizar que "finalmente produzcamos esos imanes que cumplan con el objetivo".

La fusión nuclear no emite gases de efecto invernadero, no deja residuos nucleares de larga duración y, en caso de que se produzca una perturbación durante el proceso de fusión, el plasma se enfría en unos segundos y la reacción se detiene, evitando así el riesgo de una fusión o accidente como el de Fukushima. Japón.

Pero la fusión tiene su parte de escépticos que dudan si la tecnología alguna vez se aprovechará hasta el punto en que una planta de energía comercial pueda ser rentable. Hay un chiste de larga duración que dice que la fusión siempre está a 30 años de distancia.

"Creo que no faltan 30 años", dijo Matthews de Tokamak Energy. "Hemos pasado de ser un problema científico fundamental e imposible a un problema de ingeniería. Y podemos resolver problemas de ingeniería para que la fusión suceda".

En un desarrollo separado, Tokamak Energy a principios de esta semana fue una de las ocho compañías que se combinaron para recibir $46 millones del Departamento de Energía para desarrollar plantas de energía de fusión. La administración Biden se ha fijado el objetivo de ofrecer una fusión a escala piloto dentro de una década.

Matthews no quiso revelar el monto del premio que recibió Tokamak Energy, pero dijo que es de "millones de un solo dígito".

Entre las ocho empresas que reciben subvenciones se encuentra Xcimer Energy, con sede en Redwood City en el Área de la Bahía. La compañía dijo que recibió $ 9 millones. En lugar de imanes de alta potencia, Xcimer se concentra en desplegar láseres en el proceso de fusión.

El confinamiento por inercia láser llegó a los titulares internacionales en diciembre pasado cuando los investigadores de la Instalación Nacional de Ignición en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore crearon "energía neta" a través de la reacción de fusión nuclear por primera vez.

Unos 192 láseres apuntaron a un objetivo recubierto de diamante del tamaño aproximado de un grano de pimienta, calentándolo a más de 3 millones de grados Celsius (más de 5,4 millones de grados Fahrenheit) y produciendo más energía que la que habían depositado los láseres.

General Atomics ayudó en el disparo del láser ayudando a hacer el objetivo y otros componentes del experimento.

Y General Atomics trabajará con Xcimer Energy en su investigación de fusión en el diseño y construcción del objetivo y otros aspectos de los experimentos con láser.

"Ocurre de manera continua y repetitiva. Es como disparar una ametralladora", dijo Mike Farrell, vicepresidente de la División de Tecnologías de Fusión Inercial de General Atomics.

"La idea es poder producir el objetivo, alimentar el objetivo y luego entregar el objetivo al punto de interacción láser previsto, que está dentro de una cámara", dijo Farrell, "y esa cámara es como una planta de energía. Recoge el calor que se genera y luego lo convierte en vapor, como lo haría una planta de energía normal".

La fusión magnética ha recibido financiación del gobierno durante décadas, pero las noticias de diciembre pasado de la Instalación Nacional de Ignición llamaron la atención y los dólares para la investigación de la energía de fusión inercial, lo que llevó a una rivalidad amistosa, dijo Farrell.

"La comunidad de fusión tiene la misma misión en mente", dijo Farrell. "La forma en que lleguemos allí será diferente, pero todos queremos ver prosperar la fusión porque sentimos que es la fuente correcta de energía, y todos los días, el sol demuestra que funciona".

Krishnan compara la búsqueda de hacer de la fusión una fuente de energía práctica con la promesa de John F. Kennedy en 1962 de enviar astronautas a la Luna y devolverlos sanos y salvos a la Tierra.

"En última instancia, va a depender de lo mucho que queramos tener fusión", dijo Krishnan. "Si queremos tenerlo desesperadamente, creo que en los próximos 10 años demostraremos con éxito un concepto de planta piloto de fusión y para fines de la década de 2030, comenzando en la década de 2040, podremos tener plantas de energía de fusión reales operando en los EE. UU. Pero eso viene con un gran 'si', si se proporcionan suficientes recursos".