La fusión nuclear es actualmente un tema candente en la búsqueda de energía limpia, pero General Fusion, una empresa canadiense, ha logrado un primer paso significativo en el campo. Fundada en 2002, la empresa ha estado trabajando silenciosamente en un enfoque diferente a la energía de fusión: la Fusión por Objetivo Magnetizado (FOM) – y recientemente logró plasma en un reactor impulsado por vapor, un hito mundial.
General Fusion ha logrado un hito significativo en la búsqueda de la energía nuclear por fusión comercial, marcando un primer global al generar plasma dentro de un reactor impulsado por vapor. Este avance, logrado dentro de su prototipo Lawson Machine 26 (LM26), representa un paso crucial hacia adelante para la empresa y su enfoque único de la tecnología de fusión. El logro es particularmente notable dada la longevidad y persistencia de la empresa en un campo a menudo caracterizado por cambios rápidos de enfoque y el fracaso de muchos competidores.
El compromiso de la empresa con la Fusión por Objetivo Magnetizado (FOM, por sus siglas en inglés) la distingue de los enfoques más reconocidos de tokamaks y stellarators. La FOM, inicialmente desarrollada en la década de 1970 en el Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU., tiene como objetivo crear reactores de fusión compactos. A diferencia del enfoque basado en láser demostrado por la Instalación Nacional de Ignición (NIF) de EE. UU. en 2022, que logró una ganancia de energía comprimiendo combustible de fusión utilizando láseres, la FOM utiliza un método diferente. En lugar de láseres, la FOM emplea pistones impulsados por vapor para comprimir el combustible. Este enfoque innovador ofrece posibles ventajas en términos de costo y complejidad, evitando la necesidad de componentes costosos como imanes superconductores o láseres de alta gama.
El proceso central de la FOM implica dos pasos clave. Primero, el combustible de fusión, una mezcla de deuterio y tritio, se magnetiza utilizando una pequeña cantidad de electricidad. Posteriormente, pistones impulsados por vapor empujan una pared de litio líquido contra el plasma magnetizado, comprimiéndolo y aumentando drásticamente su temperatura. A esta temperatura elevada, puede ocurrir una reacción de fusión, liberando energía que calienta el litio líquido. El plan de General Fusion es luego hacer circular este litio calentado a través de un intercambiador de calor, generando vapor para hacer girar un generador y producir electricidad. Lograr el plasma es un requisito previo para todo este proceso, y los intentos anteriores de la empresa habían sido infructuosos debido a limitaciones en el control preciso de los pistones.
El avance en la generación de plasma proviene de los avances en la tecnología informática. Según General Fusion, las computadoras modernas ahora permiten el control preciso necesario para operar los pistones de manera efectiva. Esta mejora ha permitido a la empresa superar las limitaciones anteriores y crear con éxito las condiciones necesarias para la formación de plasma. El camino hacia este logro no estuvo exento de desafíos; la empresa ha construido reportadamente 24 inyectores de plasma, creado más de 200.000 plasmas y generado neutrones de fusión a partir de compresiones de plasma, demostrando una búsqueda implacable de mejora a través de la experimentación y el diseño iterativo.
El LM26, el reactor en el que ocurrió este avance, se ensambló y operó en un plazo de solo 16 meses, lo que destaca aún más la eficiencia y dedicación de la empresa. Este rápido ciclo de desarrollo es un testimonio de las lecciones aprendidas de experimentos anteriores y el proceso de diseño optimizado. Sin embargo, a pesar de este avance significativo, General Fusion reconoce que queda mucho trabajo por hacer antes de que la generación de energía comercial se convierta en una realidad.
Un área clave de desarrollo continuo es la pared de litio líquido, que juega un papel crucial en el proceso de la FOM. Perfeccionar este componente e integrar todos los componentes del reactor para que operen en sincronía y logren una ganancia neta de energía son desafíos de ingeniería significativos que muchos investigadores están abordando actualmente. Si General Fusion puede superar con éxito estos desafíos, está preparada para escalar rápidamente su tecnología y potencialmente revolucionar el panorama energético.
El impacto potencial de la tecnología de General Fusion se extiende más allá de simplemente proporcionar una nueva fuente de energía limpia. Una sola planta de energía FOM podría suministrar energía a aproximadamente 150.000 hogares, ofreciendo una solución energética localizada y eficiente. Además, la empresa sugiere que las plantas de FOM podrían ubicarse estratégicamente cerca de los centros de demanda de energía, minimizando las pérdidas de transmisión. La tecnología también tiene el potencial de reutilizar sitios industriales existentes equipados con calor de vapor e infraestructura de generación de energía actual, lo que reduciría aún más los costos y el impacto ambiental.
General Fusion ha logrado un hito mundial: la generación de plasma en un reactor de fusión impulsado por vapor, utilizando Magnetized Target Fusion (MTF) – una tecnología que emplea pistones impulsados por vapor en lugar de láseres. Tras 23 años de investigación, este avance, conseguido con su Lawson Machine 26, representa un paso significativo hacia una energía de fusión práctica y escalable, con el potencial de reutilizar instalaciones industriales existentes y ofrecer una alternativa viable a los enfoques de fusión actuales.
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