Un Sol en miniatura

El Astro Rey de nuestro sistema solar es, el componente fundamental para la vida en la Tierra, de él viene la energía que llega a las plantas para que puedan hacer la fotosíntesis, aquella que recibieron otra flora hace millones de años y hoy quemamos como petróleo o gas natural,también para que los animales vivan dentro de cadenas tróficas donde la energía y la materia interactúan trasladándose una a la otra en un ciclo de eones propiciando las condiciones para la aparición de la vida en nuestro “Pequeño Punto Azul” pero, ¿Qué es el Sol? y ¿Por qué entrega energía a nuestro planeta?

Para dar una respuesta a estas preguntas nos resultará útil conocer una de las propuestas de energía limpia que revolucionará en pocos años la industria de la energía atómica. ITER es un dispositivo diseñado para dejar atrás otros tipos de energías basadas en carbono por medio de la fusión nuclear1, principio que utilizan las estrellas para brillar. “el Camino” en latín (ITER) consiste en un esfuerzo mundial que durante 35 años ha colaborado para diseñar la tecnología necesaria para hacer brillar una estrella, con aspiraciones tales como (ITER, 2021):

“ITER will be the first fusion device to produce net energy2. ITER will be the first fusion device to maintain fusion for long periods of time. And ITER will be the first fusion device to test the integrated technologies, materials, and physics regimes necessary for the commercial production of fusion-based electricity.”

En otras palabras, el propósito de este proyecto es mantener una reacción de fusión nuclear durante periodos largos de tiempo, además, será el primer dispositivo en tener las características necesarias para comercializar la electricidad con base en energía de fusión.

La producción de energía es un proceso parecido al del Sol, dado que el plasma tiene la característica de estar extremadamente caliente, tan caliente que en su interior átomos ligeros (por ejemplo el hidrógeno), se combinan a otros para formar una nueva clase de átomos. (ITER, 2021). Para hacer funcionar este proceso es necesario alcanzar una temperatura extrema de alrededor de 150 millones de grados celsius y confinar al plasma mediante un Tokamak3. Cuando 2 átomos chocan y se fusionan, se combinan sus núcleos dando lugar a otros dos átomos, diferentes a los iniciales, en el caso de los isótopos4 del hidrógeno, deuterio y tritio, al hacer que se fusionen, forman átomos de helio, un neutrón y mucha energía pero la razón fundamental por la cual se

utilizan estos isótopos, es debido a la información que nos provee el sol. Dado que el Sol ha estado ardiendo durante millones de años, eso quiere decir que al menos en su interior alcanza una temperatura suficiente para sustentar la reacción en el vacío, el punto en que esto sucede aquí en la Tierra es cuando el plasma, gracias a las propiedades de colisión entre partículas dentro de él crea una resistencia en el medio calentando el plasma, de forma similar a la resistencia eléctrica en un circuito, al llegar a un cierto punto, el calor alcanzado es suficiente para que el plasma se siga calentando por sí mismo, estabilizando su temperatura.

El corazón y alma del proyecto es el Tokamak , un dispositivo experimental diseñado para aprovechar la mayor parte de la energía del plasma en su interior, absorbiendo el calor generado en sus paredes después, este calor es utilizado para calentar generadores y turbinas como en cualquier otra planta nuclear la idea es calentar agua y generar vapor. El Tokamak es una cámara de vacío en forma de dona desarrollado con el propósito de contener el plasma y brindar las condiciones de contención para que no toque las paredes. Por otro lado, también existen otros modelos de confinamiento para el plasma por ejemplo el “stellarator” con una forma más compleja.

Las operaciones de ITER tienen previsto empezar en 2035 teniendo el primer plasma listo para 2025. Sus objetivos están claros, úni

camente se persiguen cinco metas específicas:

1. Producir cierta cantidad de energía con una ganancia mayor a 10 veces la energía invertida en la máquina.

2. Demostrar la efectividad de la integración de las tecnologías implementadas en una planta de fusión nuclear

3. Conseguir un tipo de plasma compuesto de deuterio y tritio, capaz de sustentar una reacción por sí mismo.

4. “Criar” tritio en el vacío como suministro de combustible para las reacciones.

5. Demostrar que estos dispositivos son seguros y que ITER es capaz de controlar el plasma en su interior y su inocuidad para el medio ambiente.

ITER busca dar energía limpia y rentable a nivel industrial, donde poco a poco desde 2005 se planeó cumplir una serie de objetivos indispensables para la supervivencia de la especie. La tecnología desarrollada en los últimos años puede ser la solución a 400 años de explotación del combustible fósil y así estar un paso más cerca de la armon

ía con el medio ambiente, tal vez sea tarde para evitar el cambio climático pero, la ciencia y la tecnología posiblemente ayuden a la humanidad a la conservación de lo único que nos pertenece como especie de forma colectiva, nuestro planeta.

Glosario:

1. Fusión nuclear: Reacción nuclear producida por la unión de dos núcleos atómicos ligeros, que da lugar a un núcleo más pesado, con liberación de energía.

2. Net energy: Cuando la energía producida por la fusión de plasma es mayor a la inducida a este.

3. Tokamak: toroidal chamber with magnetic coils. (cámara toroidal con bobinas magnéticas)

4. Isótopo: Cada uno de los elementos químicos que poseen el mismo número de protones y distinto número de neutrones.

Fuente:

• ITER (s.f.). WHAT IS ITER?. Consultado el 14 de agosto del 2021 https://www.iter.org/proj/inafewlines#1

• ITER (s.f.). MAKING IT WORK. Consultado el 15 de agosto del 2021 https://www.iter.org/sci/makingitwork

Gracias por leerlo y compártelo con tus amigos.

Sebastián Urbina Romo, segunda generación de Robotics Republic.