China busca utilizar la fusión nuclear como fuente de energía en 2050

Fecha de Publicación: 06/03/2025
Fuente: Bloomberg
País/Región: China


China pretende comercializar la tecnología de fusión nuclear para utilizarla en la generación de energía sin emisiones en 2050, según la empresa atómica estatal del país.
China National Nuclear Corp., que gestiona un dispositivo experimental apodado “sol artificial”, podría iniciar la explotación comercial de su primer proyecto de generación de energía unos cinco años después de una fase de demostración que comenzaría en torno a 2045, según declaró el viernes en una rueda de prensa.
La nación asiática ha intensificado recientemente sus ambiciones de lograr la fusión nuclear, un proceso por el que el sol y otras estrellas generan energía y que se considera una forma casi infinita de energía limpia. Es notoriamente difícil de llevar a cabo de forma sostenida y utilizable y sólo un puñado de países como EE.UU., Rusia y Corea del Sur han conseguido descifrar los fundamentos.
El CNNC formó el año pasado una alianza industrial y creó una nueva empresa nacional de fusión, la China Fusion Corp. Ha atraído unos 1.750 millones de yuanes (US$240 millones) en inversiones de la CNNC y de Zhejiang Zheneng Electric Power Co. para dispositivos tokamak de vanguardia, que utilizan campos magnéticos para confinar y controlar el plasma sobrecalentado para producir energía sin emisiones ni residuos radiactivos significativos.
La CNNC también tiene previsto aumentar la producción de sus diseños de fabricación propia para reactores nucleares de fisión regulares y pequeños reactores modulares en los próximos cinco años, según declaró en la sesión informativa el subdirector general de la empresa, Xin Feng.
China está dispuesta a superar a EE.UU. y Francia como propietaria de la mayor flota de reactores del mundo para 2030. Se han aprobado unos 10 reactores nuevos cada año desde que surgió la escasez de energía en 2022 y se espera que el país mantenga ese ritmo hasta 2030 para cumplir los objetivos climáticos, dijo CNNC el viernes.
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Gran avance para la fusión nuclear: el 'sol artificial' establece un récord de tiempo a 100 millones de grados Celsius

Fecha de Publicación: 04/04/2024
Fuente: CNN
País/Región: Internacional - Corea del Sur


Científicos de Corea del Sur anunciaron un nuevo récord mundial por el tiempo que mantuvieron temperaturas de 100 millones de grados Celsius (siete veces más que el núcleo del Sol) durante un experimento de fusión nuclear, en lo que dicen que es un importante paso adelante para esa tecnología energética futurista.
La fusión nuclear busca replicar la reacción que hace brillar al Sol y otras estrellas, fusionando dos átomos para liberar enormes cantidades de energía. A menudo conocida como el santo grial de las soluciones climáticas (energía limpia), la fusión tiene el potencial de proporcionar energía ilimitada sin contaminación de carbono que calienta el planeta. Pero dominar el proceso en la Tierra es un gran desafío.
La forma más común de lograr energía de fusión implica un reactor con forma de rosquilla llamado tokamak en el que se calientan variantes de hidrógeno a temperaturas extraordinariamente altas para crear un plasma.
Los plasmas de alta temperatura y alta densidad, en los que pueden ocurrir reacciones de larga duración, son vitales para el futuro de los reactores de fusión nuclear, dijo Si-Woo Yoon, director del Centro de Investigación KSTAR del Instituto Coreano de Energía de Fusión (KFE), que logró el nuevo récord.
Sostener estas altas temperaturas “no ha sido fácil de demostrar debido a la naturaleza inestable del plasma de alta temperatura”, dijo a CNN, razón por la cual este récord reciente es tan significativo.
KSTAR, el dispositivo de investigación de fusión de KFE al que se refiere como un “sol artificial”, logró mantener el plasma a temperaturas de 100 millones de grados durante 48 segundos durante las pruebas realizadas entre diciembre de 2023 y febrero de 2024, superando el récord anterior de 30 segundos establecido en 2021.
Los científicos de KFE dijeron que lograron extender el tiempo modificando el proceso, incluido el uso de tungsteno en lugar de carbono en los "desviadores", que extraen el calor y las impurezas producidas por la reacción de fusión.
El objetivo final es que KSTAR pueda mantener temperaturas del plasma de 100 millones de grados durante 300 segundos para 2026, un "punto crítico" para poder ampliar las operaciones de fusión, dijo Si-Woo Yoon.
Lo que los científicos están haciendo en Corea del Sur contribuirá al desarrollo del Reactor Experimental Termonuclear Internacional en el sur de Francia, conocido como ITER, el tokamak más grande del mundo que tiene como objetivo demostrar la viabilidad de la fusión.
El trabajo de KSTAR "será de gran ayuda para asegurar el rendimiento previsto en la operación del ITER a tiempo y para avanzar en la comercialización de la energía de fusión", dijo Si-Woo Yoon.
Este anuncio se suma a una serie de otros avances en fusión nuclear.
En 2022, los científicos de la Instalación Nacional de Ignición del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Estados Unidos hicieron historia al completar con éxito una reacción de fusión nuclear que produjo más energía de la utilizada para impulsar el experimento.
En febrero de este año, científicos cerca de la ciudad inglesa de Oxford anunciaron que habían establecido un récord al producir más energía que nunca en una reacción de fusión. Produjeron 69 megajulios de energía de fusión durante cinco segundos, aproximadamente suficiente para alimentar 12.000 hogares durante el mismo período de tiempo.
Pero la comercialización de la fusión nuclear todavía está muy lejos mientras los científicos trabajan para resolver diabólicas dificultades científicas y de ingeniería.
La fusión nuclear “aún no está lista y, por lo tanto, no puede ayudarnos con la crisis climática actual”, dijo Aneeqa Khan, investigadora en fusión nuclear de la Universidad de Manchester en el Reino Unido.
Sin embargo, añadió, si el progreso continúa, la fusión “tiene el potencial de ser parte de una combinación de energías verdes en la segunda mitad del siglo”.
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Europa logra un récord mundial de fusión nuclear

Fecha de Publicación: 15/02/2024
Fuente: Levante-EMV (España)
País/Región: Internacional - Europa


En un importante logro científico, investigadores de la instalación Joint European Torus (JET) han establecido un récord energético mundial de 69 megajulios liberados en energía de fusión sostenida y controlada. Otro impulso para el futuro reactor europeo a gran escala ITER.
Desde los años cincuenta del siglo pasado, los científicos han intentado conseguir que la fusión nuclear genere más energía que la que consume al producirla. En diciembre de 2022, investigadores del Lawrence Livermore National Laboratory (California) alcanzaron un logro histórico. Por primera vez obtuvieron más energía de la que absorbió el combustible para crearla: 3 megajulios de energía empleando sólo dos, lo que implica un 50% de ganancia energética.
En la fusión nuclear, la energía se libera cuando los núcleos de los átomos se combinan o se fusionan entre sí para formar un núcleo más grande. Así es como el Sol produce energía. En la fisión nuclear, sin embargo, que es la que usan las centrales nucleares, los núcleos se separan para formar núcleos más pequeños, liberando así energía.
 Las reacciones de fusión, a diferencia de las de fisión, no producen carbono ni residuos radiactivos de larga duración, y pueden convertirse en una fuente prácticamente inagotable de producción de electricidad, puesto que su combustible son dos isótopos del hidrógeno (deuterio y tritio), que son muy abundantes en la naturaleza por la gran proporción del agua en la superficie terrestre. Todo son ventajas y el único problema a resolver es cómo obtener ganancia neta de energía de una fusión nuclear.

Nuevo paso hacia la fusión
En este proceso hacia alcanzar el santo grial en la producción de energía se ha producido ahora otro hecho relevante: el reactor de fusión Joint European Torus (JET) de Gran Bretaña acaba de establecer un récord energético en su último experimento.
Obtuvo 69 megajulios de energía a partir de sólo 0,2 miligramos de combustible de deuterio-tritio. Eso significa que alcanzó más energía que cualquier otro experimento previo de fusión: este récord equivale a la energía liberada al quemar 2 kilogramos de carbón, explican los investigadores.
Sin embargo, tuvo que utilizar más energía para calentar el plasma que la producida por la fusión nuclear, por lo que no obtuvo ganancia neta de energía, como lo había hecho el Lawrence Livermore National Laboratory.
Sin embargo, el récord del JET es 20 veces la cantidad de energía liberada en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, que utilizó un enfoque diferente a la fusión para producir más energía de la absorbida por el combustible. El nuevo logro del equipo JET supera sus récords mundiales anteriores de 59 megajulios (2022) y 22,7 megajulios (1997).
Los científicos de JET pudieron reproducir de forma fiable las condiciones de fusión necesarias para el nuevo registro en múltiples pulsos experimentales, demostrando la comprensión y el control que han logrado sobre los complejos procesos de fusión, explican los investigadores.

Objetivo: ITER
Lo más destacado de este logro es que proporciona información importante para el futuro reactor europeo a gran escala ITER (Thermonuclear Experimental Reactor), el experimento de fusión más grande y avanzado del mundo, fundado en 2007 y que cuenta con la colaboración de 35 países (entre ellos España).
ITER, todavía en construcción, tiene entre sus objetivos conseguir fusión nuclear con una ganancia neta de energía, así como mantener la fusión durante periodos largos de tiempo, objetivos que el nuevo experimento contribuye a conseguir.
"Quizás incluso más interesante para mí que el récord es lo que hemos logrado en términos de escenarios operativos para ITER", explica el jefe del Grupo de Trabajo de Explotación Tokamak de EUROfusion, Emmanuel Joffrin, del CEA, miembro francés de EUROfusion.
“No solo demostramos cómo suavizar el intenso calor que fluye desde el plasma hacia el escape, sino que también mostramos en JET cómo podemos lograr que el borde del plasma alcance un estado estable, evitando así que las ráfagas de energía lleguen a la pared. Ambas técnicas tienen como objetivo proteger la integridad de las paredes de futuras máquinas. Esta es la primera vez que hemos podido probar esos escenarios en un entorno de deuterio-tritio", añade.

Mayor confianza
Las actualizaciones específicas realizadas durante la última década han acercado las especificaciones técnicas del JET lo más posible a las del ITER, lo que ha permitido realizar estudios que permitirán que esa futura máquina comience a funcionar cuando entre en funcionamiento.
La Dra. Fernanda Rimini, líder de operaciones científicas de JET, dice al respecto: "podemos crear plasmas de fusión de forma fiable utilizando la misma mezcla de combustible que utilizarán las centrales eléctricas comerciales de energía de fusión, lo que demuestra la experiencia avanzada desarrollada con el tiempo".
Los protagonistas de este logro consideran que infunde mayor confianza en el desarrollo de la energía de fusión. “Más allá de establecer un récord, logramos cosas que nunca habíamos hecho y profundizamos así en nuestra comprensión de la física de la fusión”, señala el profesor Ambrogio Fasoli, director de programa (CEO) de EUROfusion.
JET ha sido el experimento de fusión más grande y exitoso del mundo, y una instalación de investigación central del Programa Europeo de Fusión. La máquina tiene su sede en el campus de UKAEA en Culham, Reino Unido, y ha sido una instalación colectiva utilizada por investigadores europeos de fusión bajo la dirección del consorcio EUROfusion.
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Tokamak Energy tiene un plan revolucionario: conseguir la fusión nuclear comercial durante la próxima década

Fecha de Publicación: 27/01/2024
Fuente: Portal xataka.com
País/Región: Internacional


ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), el reactor experimental de energía de fusión que un consorcio internacional liderado por Europa está construyendo en la localidad francesa de Cadarache, es el mayor experimento de fusión que existe. Afortunadamente, no es el único. Durante los últimos tres años la iniciativa privada ha propiciado el nacimiento de otros proyectos más pequeños que complementan el esfuerzo que están haciendo los científicos que trabajan en los reactores JET, JT-60SA e ITER, entre otros.
Estas declaraciones de Moisés Weber, investigador de CIEMAT que actualmente ejerce como Adjunto al Director de IFMIF-DONES España, expresan con claridad cuál es el rol que tiene actualmente la inversión privada en el ámbito de la energía de fusión: "Todas estas empresas están haciendo algo que yo creo que es muy bueno, y que consiste en poner el foco en decir que la energía de fusión es un campo en el que merece la pena invertir. Esto es fundamental".
"Además, estas iniciativas privadas están incrementando el mercado de la fusión, y cuando hay un mercado que crece hay mayor inversión en él, más profesionales trabajando en ello y más continuidad. Todo esto es muy positivo. Por otro lado, estas empresas están facilitando que un día una compañía eléctrica llegue y diga 'hacedme una central de fusión".
"Yo creo que es muy beneficioso que haya iniciativas privadas que complementan al programa central de fusión público, al que pertenece ITER. Estamos en un momento en el que nos tenemos que dar cuenta de que esencialmente no somos ciencia, somos energía, por lo que deberíamos llegar a los niveles de inversión del sector de la energía, y no quedarnos con la inversión habitual de la ciencia", nos aseguró Moisés durante la conversación que mantuvimos con él en diciembre de 2022.

Si la inversión se incrementa puede que la energía de fusión comercial se adelante
El itinerario que han fijado los países que están interviniendo en la puesta a punto de ITER, y que presumiblemente participarán en DEMO, que será el siguiente gran experimento de energía de fusión, establece que las primeras plantas comerciales equipadas con un reactor de fusión nuclear estarán listas durante la década de los 60. Sin embargo, como de alguna manera ha insinuado Moisés Weber en sus declaraciones, cabe la posibilidad de que su llegada se adelante si la inversión se incrementa. Y en este ámbito la iniciativa privada resulta esencial.
Tokamak Energy es una empresa británica con sede en Oxford (Inglaterra) que está especializada en la puesta a punto de reactores tokamak, que son las máquinas de fusión nuclear con geometría en forma de dónut con las que estamos familiarizados gracias a JET, JT-60SA e ITER. Hay muchas otras empresas trabajando en el ámbito de la energía de fusión, pero hay un motivo por el que merece la pena que no pasemos por alto lo que está haciendo esta compañía: pretende tener listo el primer reactor comercial durante la próxima década.
Para hacerlo posible los ingenieros de Tokamak Energy confían en las aportaciones de las dos tecnologías que, según ellos, los diferencian de otras empresas que tienen un propósito similar. Una de ellas es su experiencia durante el diseño y la fabricación de reactores tokamak esféricos y compactos que presumiblemente son más fáciles de fabricar que los reactores de mayor tamaño, como los tres que he mencionado en el párrafo anterior. Y más baratos. Podemos ver uno de sus reactores experimentales en la fotografía de portada de este artículo.
La otra tecnología es si cabe aún más importante. La llaman HTS (High Temperature Superconducting) e identifica los imanes superconductores a alta temperatura que están empleando para generar un campo magnético de gran intensidad capaz de confinar el combustible nuclear conformado por los núcleos de deuterio y tritio. Según Tokamak Energy la combinación de su reactor esférico compacto y los imanes HTS le va a permitir poner a punto una máquina de energía de fusión más estable y cinco veces más eficiente que los diseños convencionales. Suena bien. Y como declaración de intenciones no está nada mal. Ojalá consigan su propósito en la fecha prometida. Ojalá.
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China dice tener la clave para la fusión nuclear barata

Fecha de Publicación: 18/11/2021
Fuente: El Confidencial (España)
País/Región: China


China tiene un nuevo caballo en la carrera para conseguir acabar con la tiranía del oligopolio de las eléctricas y liberar al mundo de la lacra del CO2
Después de que científicos americanos consiguiesen el nuevo récord de fusión con láser de 1,3 millones de julios en agosto, un equipo de investigadores chinos afirman haber creado un método similar que requiere menos energía. También aseguran tener la clave para usar este tipo de fusión en la producción comercial de electricidad barata y totalmente limpia.
Después de un año de experimentos, los científicos del Instituto de Física de Academia China de las Ciencias de Pekín afirmaron en declaraciones al diario South China Morning Post que su método de fusión por láser “es de bajo coste” en comparación con el americano y que creen que es posible usarlo para “conseguir la fusión sostenida” para la producción de electricidad a gran escala.

Cómo funciona
Como la National Ignition Facility (NIF) americana, el sistema chino utiliza láseres para producir la reacción de fusión. Pero en vez de disparar 100 rayos láser de altísima potencia que ocupan el espacio de tres campos de fútbol americano sobre un volumen de un balón de fútbol de verdad, el sistema chino es más compacto y barato.
Según sus desarrolladorese inspira en un proceso desarrollado por el físico chino Zhang Jie en 1997 que utiliza rayos láser mucho menos potentes y, por tanto, mucho más económicos de fabricar y operar. En teoría, al ser menos potentes, la obtención del rendimiento neto de energía en la fusión también sería más fácil que en el NIF.
Los rayos del sistema probado en un laboratorio de Shanghai se enfocan sobre dos conos de oro microscópicos enfrentados por sus puntas. De esas puntas sale un plasma de hidrógeno que, al colisionar en un punto del espacio hace que los átomos de hidrógeno se fusionen y produzcan energía.
El oro se vaporiza por la alta energía generada pero los científicos chinos afirman tener la solución que garantiza la producción de energía contínua. Zhang Zhe — el líder del proyecto — asegura que esto será posible utilizando un mecanismo que “rote y dispare [los conos de oro] como un cañón de repetición”, lo que en inglés se denomina como una “Gatling gun”.
Según Zhe, los “conos de oro pueden ser producidos en masa”. El coste para la producción de electricidad a gran escala es “extremadamente pequeño [...] de un pequeño grano de oro se pueden hacer miles de estos conos”.

A derribar el oligopolio eléctrico y el CO2
Los resultados de su trabajo de investigación sólo han sido publicados en el diario científico chino Acta Phsyuica Sinica y todavía no ha llegado a los diarios internacionales.
Zhe y su equipo aseguran que el progreso del experimento en el último año ha sido “considerable”, sobre todo teniendo en cuenta su limitado presupuesto: sólo 156 millones de dólares que son rídiculos comparados los 22.000 millones de euros que costará el ITER. Por lo bajo. Todavía les queda camino por recorrer pero los resultados, aseguran, son esperanzadores y ahora esperan ampliar operaciones y el tamaño del experimento para poner en práctica su idea del cañón de repetición y llegar a producir energía de forma contínua.
Sea como sea, es otro caballo más en la carrera para acabar con el oligopolio energético en todo el mundo. Una carrera cada vez más concurrida y veloz que cuenta desde empresas privadas como Helion — que acaba de recibir más de 2.200 millones de varios fondos de inversión con Peter Thiel — o la canadiense General Fusion con Jeff Bezos hasta los grandes proyectos públicos como el faraónico tokamak ITER o la National Ignition Facility americana.
Por bien de la humanidad, el planeta y nuestros bolsillos, esperemos que pronto nos llegue el anuncio del primer reactor de fusión que produzca electricidad de forma contínua, venga de donde venga.
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