Un reactor de fusión nuclear viable, uno que escupe más energía de la que consume, podría estar aquí en 2025. Esa es la conclusión de siete nuevos estudios, publicados el 29 de septiembre en el Journal of Plasma Physics. Si un reactor de fusión alcanza ese hito, podría allanar el camino para la generación masiva de energía limpia.
¿Qué tan lejos está la energía de fusión?
Si le pregunta a ITER, la factura rondará los 25.000 millones de dólares. El Departamento de Energía de los Estados Unidos lo calcula en casi $ 65 mil millones. Pero si ITER operara completamente como se espera para 2035, haría desaparecer todos los diseños anteriores de reactores de fusión en términos de producción de energía.
¿Alguna vez tendremos energía de fusión?
Después de ITER, se están planificando plantas de energía de fusión de demostración, o DEMO, para demostrar que la fusión nuclear controlada puede generar energía eléctrica neta. Los futuros reactores de fusión no producirán desechos nucleares de alta actividad y de vida prolongada, y una fusión en un reactor de fusión es prácticamente imposible.
¿La fusión nuclear dura para siempre?
La fusión nuclear, como dice un refrán de la industria, es una tecnología que existirá para siempre dentro de 30 años. Sin embargo, aún queda mucho trabajo por hacer antes de que la fusión pueda hacer alguna contribución a la descarbonización global. El mundo debe alcanzar emisiones netas de gases de efecto invernadero cero para 2050 a fin de limitar el calentamiento global a 1,5 °C.
¿Por qué todavía no hay reactores de fusión?
Una de las principales razones por las que no hemos podido aprovechar la energía de la fusión es que sus requisitos de energía son increíblemente altos. Para que ocurra la fusión, se necesita una temperatura de al menos 100.000.000 grados centígrados. Eso es un poco más de 6 veces la temperatura del núcleo del Sol.
¿Qué sucede si falla un reactor de fusión?
Si alguno de los sistemas falla (como el campo magnético toroidal de confinamiento) o si, por accidente, se pone demasiado combustible en el plasma, el plasma terminará naturalmente (lo que llamamos “perturbación”), perdiendo su energía muy rápidamente y extinción antes de que se produzca cualquier daño sostenido a la estructura.
¿Por qué la fusión no puede producir electricidad?
Normalmente, la fusión no es posible porque las fuerzas electrostáticas fuertemente repulsivas entre los núcleos cargados positivamente evitan que se acerquen lo suficiente como para chocar y que se produzca la fusión. Luego, los núcleos pueden fusionarse, provocando una liberación de energía.
¿Por qué la fusión nuclear es mala?
La fusión nuclear no genera desechos nucleares de larga vida y alta actividad. La radiación de los componentes en un reactor de fusión no es suficiente para que los materiales se reutilicen o reciclen en siglos.
¿Cuál es la reacción de fusión sostenida más larga?
El formidable reactor alcanzó los 120 millones de grados centígrados durante la asombrosa cantidad de 101 segundos. China ha establecido un nuevo récord de reacción de plasma nuclear sostenida. El reactor tokamak del “sol artificial” funcionó a 120 millones de grados centígrados durante 101 segundos.
¿Es teóricamente posible la fusión fría?
“No hay ninguna razón teórica para esperar que la fusión fría sea posible, y una gran cantidad de ciencia bien establecida dice que debería ser imposible”, dice Close, quien participó en los esfuerzos para replicar el experimento original de 1989.
¿Por qué es tan difícil la fusión?
Debido a que la fusión requiere condiciones tan extremas, “si algo sale mal, entonces se detiene. No persiste el calor después del hecho”. Con la fisión, el uranio se divide, por lo que los átomos son radiactivos y generan calor, incluso cuando termina la fisión. Sin embargo, a pesar de sus muchos beneficios, la energía de fusión es una fuente difícil de lograr.
¿Cuáles son las desventajas de la fusión?
Reactores de fusión: no son lo que parecen
Reduciendo el sol.
El combustible de tritio no se puede reponer por completo.
Enorme consumo de energía parasitaria.
Daños por radiación y residuos radiactivos.
Proliferación de armas nucleares.
Desventajas adicionales compartidas con los reactores de fisión.
¿Qué tan eficiente es la fusión nuclear?
Eficiencia energética. Un kilogramo de combustible de fusión podría proporcionar la misma cantidad de energía que 10 millones de kilogramos de combustible fósil. Una central eléctrica de fusión de 1 gigavatio necesitará menos de una tonelada de combustible durante un año de funcionamiento.
¿Puede explotar un reactor de fusión?
Sin residuos radiactivos de larga vida: Los reactores de fusión nuclear no producen residuos nucleares de larga vida y alta actividad. Sin riesgo de fusión: un accidente nuclear del tipo de Fukushima no es posible en un dispositivo de fusión tokamak.
¿Cuánta energía produciría un reactor de fusión?
En la actualidad, los dispositivos de fusión producen más de diez megavatios de potencia de fusión. ITER será capaz de producir 500 megavatios de energía de fusión. Aunque esto tendrá la escala necesaria para una central eléctrica, todavía hay algunos problemas tecnológicos que abordar antes de que una central eléctrica comercial pueda operar.
¿Es la fusión nuclear el futuro?
Un reactor de fusión nuclear viable, uno que escupe más energía de la que consume, podría estar aquí en 2025. Esa es la conclusión de siete nuevos estudios, publicados el 29 de septiembre en el Journal of Plasma Physics. Si un reactor de fusión alcanza ese hito, podría allanar el camino para la generación masiva de energía limpia.
¿Ha ocurrido alguna vez la fusión en la tierra?
Tokamaks. Hay muchas formas de contener las reacciones de fusión nuclear en la Tierra, pero la más común utiliza un dispositivo en forma de rosquilla llamado tokamak. El plasma tiene que alcanzar temperaturas de 100 millones de grados centígrados para que ocurra una gran cantidad de fusión, diez veces más caliente que el centro del Sol.
¿Es la fusión más poderosa que la fisión?
La fusión ocurre cuando dos átomos chocan entre sí para formar un átomo más pesado, como cuando dos átomos de hidrógeno se fusionan para formar un átomo de helio. Este es el mismo proceso que alimenta al sol y crea enormes cantidades de energía, varias veces mayor que la fisión.
¿La energía de fusión es renovable?
La fusión nuclear es vista por muchos como el santo grial de la energía limpia y renovable. Aunque estudiado desde la década de 1920, los científicos aún tienen que superar los problemas tecnológicos y económicos de este proceso que promete entregar energía en el futuro.
¿Podría un reactor de fusión crear un agujero negro?
En resumen: No. La fisión nuclear no puede generar agujeros negros. Tampoco los reactores de fusión nuclear (si es que alguna vez llegan a ser factibles). Sin embargo, los microagujeros negros SÍ son posibles (en teoría), pero si se formara uno, no podría causar ningún daño a la Tierra.
¿Se puede armar la fusión nuclear?
A diferencia de los reactores nucleares convencionales, los reactores de fusión no pueden fundirse y no producen material radiactivo que pueda convertirse en arma o que requiera una eliminación especial. Las preocupaciones ambientales y de seguridad con los reactores de fusión son mínimas, y el deuterio y el litio necesarios para el combustible se pueden extraer del agua de mar.
¿Qué tan segura es la fusión nuclear?
El proceso de fusión es inherentemente seguro. En un reactor de fusión, solo habrá una cantidad limitada de combustible (menos de cuatro gramos) en un momento dado. La reacción se basa en una entrada continua de combustible; si hay alguna perturbación en este proceso y la reacción cesa inmediatamente.
¿Es legal construir un reactor de fusión?
Si bien pueden desconcertar a los vecinos, los reactores de fusión de este tipo son perfectamente legales en los EE. UU. Durante la fusión, se libera energía a medida que los núcleos atómicos se unen a altas temperaturas y presiones para formar núcleos más grandes.
¿Es la fusión nuclear la más eficiente?
Estas fuerzas de enlace nuclear son mucho más fuertes que las fuerzas que mantienen a los electrones en órbita alrededor de un núcleo e influyen en la energía de los procesos químicos. Esta es la razón por la cual los combustibles de fusión ofrecen una densidad de energía mucho más alta que los métodos químicos, aproximadamente un millón de veces más densos que los combustibles fósiles.
¿Por qué la fusión produce más energía?
En una reacción de fusión, dos núcleos ligeros se fusionan para formar un solo núcleo más pesado. El proceso libera energía porque la masa total del único núcleo resultante es menor que la masa de los dos núcleos originales. En el proceso, también libera mucha más energía que la mayoría de las reacciones de fusión.