ITER: El gran experimento internacional hacia la Fusión Nuclear

El Sol es una estrella de secuencia principal y, por lo tanto, genera su energía mediante la fusión nuclear de núcleos de hidrógeno en helio. En su núcleo, el Sol fusiona 620 millones de toneladas métricas de hidrógeno por segundo.  / Foto: NASA_Wikimedia

Historia, estado actual, retos y competencia global en la carrera de la energía del futuro

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Michel van Reck 

La búsqueda de una fuente de energía limpia, segura e inagotable ha llevado a la humanidad a explorar la Fusión Nuclear, el proceso que alimenta el sol y las estrellas. En el centro de esta ambición se encuentra ITER, “camino” o “viaje” en latín, el mayor experimento científico internacional dedicado a demostrar la viabilidad de la Fusión como fuente de energía. ITER no solo representa un hito tecnológico, sino también un símbolo de cooperación global en tiempos de crecientes necesidades energéticas y urgencia climática.

Los diseños de planta de Fusión Nuclear se basan en el confinamiento del plasma. En este sentido, hay dos diseños principales: Fusión por Confinamiento Magnético, MCF por sus siglas en inglés, y Fusión por Confinamiento Inercial, o ICF. ITER contiene un reactor de Fusión por Confinamiento Magnético (MCF) llamado Tokamak, diseñado por los Soviéticos Andrei Sajarov e Igor Tamm en 1950, que se basa en una cámara toroidal.

El origen del proyecto ITER se remonta a la Guerra Fría, cuando en 1985 los líderes de la Unión Soviética y Estados Unidos propusieron un ambicioso proyecto conjunto de investigación en Fusión Nuclear, basado en el diseño Soviético del Tokamak, invitando a Europa y Japón a sumarse. A lo largo de las décadas siguientes, la iniciativa evolucionó hasta convertirse en un consorcio internacional que hoy agrupa a 35 países, incluyendo la Unión Europea, China, India, Japón, Rusia, Corea del Sur y Estados Unidos. El acuerdo formal para la construcción de ITER se firmó en 2006, seleccionando el emplazamiento de Cadarache, en el sur de Francia.

ITER es, actualmente, la mayor instalación experimental de Fusión Nuclear del mundo. La construcción del reactor comenzó en 2010 y, a pesar de retrasos y desafíos técnicos, ha alcanzado hitos significativos. En 2020, se inició el montaje de los principales componentes del Tokamak, y en 2022 se instaló la base del enorme Criostato, esencial para mantener las bajas temperaturas necesarias para el funcionamiento de los imanes. El objetivo principal es lograr una reacción autosostenida, que produzca 10 veces más energía que la necesaria para generarla.

Según el calendario oficial, se espera que la primera producción de plasma se logre en 2034, y las pruebas de alta potencia con deuterio y tritio, los combustibles de la Fusión, en 2039.

Es una realidad que ITER enfrenta numerosos desafíos de cara al futuro. Los principales retos son científicos, tecnológicos y financieros. Desde el punto de vista científico, confinar el plasma de manera estable durante largos periodos y manejar el calor y los neutrones generados son problemas aún por resolver. Tecnológicamente, la fabricación y ensamblaje de componentes con materiales y/o diseños únicos, o ‘first-of-a-kind’, requieren innovación constante.

A nivel financiero, el proyecto ha superado ampliamente sus presupuestos iniciales, lo que ha generado críticas y presiones para cumplir los plazos. Además, la compleja coordinación internacional entre los países participantes añade capas de dificultad en la gestión y en la transferencia de tecnología.

Aunque ITER es el mayor y más emblemático experimento de Fusión Nuclear, no es el único. La carrera por alcanzar la llamada «ignición«, o generación de la suficiente energía como para que la reacción de Fusión sea autosuficiente, ha despertado el interés de otros países y del sector privado dando lugar a una auténtica competición global:

• China: el reactor Tokamak EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) ha logrado récords de confinamiento y temperatura de plasma. China también desarrolla el CFETR (China Fusion Engineering Test Reactor), un proyecto experimental y de demostración comercial.
• Estados Unidos: el National Ignition Facility (NIF), de Fusión por Confinamiento Inercial (ICF), que alcanzó una reacción de Fusión con balance energético positivo por primera vez en 2022. Además, startups como TAE Technologies y Commonwealth Fusion Systems exploran métodos innovadores.
• Reino Unido: el JET, Joint European Torus, ha sido pionero en experimentos de Fusión y la empresa Tokamak Energy impulsa alternativas compactas. El proyecto STEP (Spherical Tokamak for Energy Production), de la agencia de Energía Atómica de Reino Unido, busca construir una planta experimental de Fusión en el país para 2040.
• Japón, Corea del Sur y Rusia: todos estos países desarrollan sus propios programas y reactores experimentales, contribuyendo de forma significativa al avance global en la Fusión Nuclear.
• Otras iniciativas de Fusión en la UE incluyen: el Programa de Investigación y Formación de Euratom, Horizon Europa, la ley de Investigación Europea, la ley de Innovación Europea, y muchas más.

En este contexto de intensa competencia internacional, ITER representa la apuesta más ambiciosa y colaborativa para demostrar que la Fusión Nuclear puede ser capaz de revolucionar el sistema energético mundial. Aunque los retos son enormes, el éxito de ITER allanaría el camino para futuras plantas comerciales y acercaría la ansiada «energía de las estrellas». El resultado de esta carrera por la Fusión no solo impactará el futuro tecnológico, sino también el equilibrio energético y climático del planeta.

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Fuente: educational EVIDENCE

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