Desde mi trinchera Liberal: FUSIÓN NUCLEAR, LA ESPERANZA ENERGÉTICA
Artículo publicado en Aragón Liberal por Luis Virto, Decano en Aragón y Vicepresidente Nacional del Colegio Oficial de Físicos, Área de Física Atómica de la Universidad de Zaragoza.

Una de las mayores apuestas tecnológicas en el horizonte energético mundial es imitar el mecanismo de funcionamiento de las estrellas: la fusión nuclear. Y el futuro se llama ITER (International Termonuclear Experimental Reactor).

La energía es un elemento clave dentro del desarrollo sostenible y se puede decir de forma clara que su suministro y generación se ha convertido en un problema fundamental. A las repercusiones medioambientales se suman las geopolíticas, especialmente debido a la inestabilidad de los países exportadores de los recursos energéticos.

En clave energética, el consumo se ha multiplicado en un factor 100 desde el inicio de la era industrial, y sigue creciendo a un ritmo anual que supera el 2%. Y las previsiones de futuro son impresionantes, se espera que el consumo mundial en 2030 sea el doble que en 2000. España ha tenido en estos últimos años incrementos anuales de hasta un 7% en la demanda de electricidad. Países como China e India, a los que se van a sumar otros en vía de desarrollo, son mercados energéticos crecientes, a lo que hay que añadir que algunas fuentes como el petróleo se vislumbra su fin.

Una de las mayores apuestas tecnológicas en el horizonte energético mundial es imitar el mecanismo de funcionamiento de las estrellas: la fusión nuclear. Si en los procesos de fisión (centrales nucleares actuales) la rotura de núcleos pesados en dos ligeros produce energía, en los de fusión es la unión de dos ligeros para dar otro más pesado el mecanismo responsable de la obtención de energía.

En Oxfordshire, Gran Bretaña, se encontraba uno de los mayores reactores experimentales de fusión del mundo: el Joint European Torus (JET). Construido en 1978, el JET alcanzó en noviembre de 1991 un pico de casi 2 MW durante casi 2 segundos, siendo el primer reactor en alcanzar esta nivel de energía con una mezcla de 90% de deuterio y 10% de tritio. Quedaba demostrada, no sólo la posibilidad de crear plasmas a temperaturas termonucleares (100 millones de grados Celsius), sino también la de mantenerlos el tiempo mínimo (un segundo) para que la reacción de fusión produjesen cantidades importantes de energía.
La investigación en fusión nuclear se ha caracterizado históricamente por optimizar tres parámetros establecidos en 1954 por el físico inglés J. D. Lawson; densidad de un número mínimo de núcleos reactantes, temperatura y tiempo de confinamiento para que la energía producida en el plasma en reacción funcione en régimen estacionario. Actualmente hay dos formas de confinamiento de un plasma de fusión, el uso de campos magnéticos, y el confinamiento inercial de plasmas ultradensos en tiempos muy cortos mediante láseres o haces de iones de potencia. Dentro de la primera línea de investigación figura el reactor Tokamak como lo fue el JET, así como la gran esperanza energética internacional: el ITER.

Hay que señalar la excelente aportación que investigadores españoles han desarrollado en el CIEMAT. La historia se remonta a 1983 cuando se pone en marcha en la antigua Junta de Energía Nuclear (hoy CIEMAT), el Tokamak TJ-I, que fue capaz de producir plasmas de 10 cm de radio con temperaturas de hasta 5 millones de grados. Estuvo en pleno funcionamiento hasta 1995 y fue fundamentalmente utilizado para estudiar la turbulencia en plasmas de fusión, la interacción del plasma con la pared y el desarrollo de nuevos diagnósticos. Ahora el nuevo proyecto se denomina Heliac TJ-II, y lo convierte en una auténtica referencia mundial. Su construcción ha sido un verdadero desafío para los contratistas españoles habida cuenta de los excepcionales requerimientos tecnológicos. Temperaturas de más del doble de la existente en el interior de nuestro Sol ya han sido obtenidas utilizando potentes haces de microondas.

Y el futuro se llama ITER (International Termonuclear Experimental Reactor). Fue auspiciado por la Agencia Internacional de la Energía Atómica y aprobado tras un acuerdo, en 1985, por los presidentes Ronald Reagan y Mijail Gorvachov. El ámbito de su desarrollo es una colaboración mundial: Europa, Estados Unidos, Japón, Rusia, China, entre otros, con un presupuesto de más de 4.700 millones de euros a lo largo de diez años en su construcción, de unos 5.000 millones de coste de explotación en los siguientes 20 años y con el trabajo activo de 2.000 científicos trabajando en el emplazamiento. Tiene como objetivo demostrar la viabilidad científica y tecnológica de la fusión nuclear, haciendo hincapié en estudios sobre criogenia, tecnologías de manejo y tratamiento del tritio, técnicas avanzadas de calentamiento de plasmas, construcción de grandes imanes superconductores, robótica y sistemas remotos, etc.

Es en definitiva un tremendo reto tecnológico. Baste señalar que la vasija del ITER tendrá 6 metros de radio y un peso de más de 5.000 toneladas. Después de diversas reuniones internacionales y de barajarse la opción española de Vandellós, el fututo reactor ITER será construido en la localidad francesa de Cadarache. Hay que destacar que la experiencia española en fusión ha servido para que nuestra industria tenga claras opciones y para dinamizar colaboraciones internacionales de gran importancia. Además, se ha decidido que se establezca en Barcelona la denominada “Entidad Legal Europea de Fusión” que coordinará los trabajos europeos para la preparación técnica y administrativa del emplazamiento y gestionará contratos por importe de 2.000 millones de euros. Naturalmente, esta Entidad estará integrada en el Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT.

ITER es una investigación experimental de primer nivel encaminada a comprender y dominar una fuente energética que aparece en el futuro como una alternativa segura y mediambientalmente aceptable. Bien es cierto, que no se espera la llegada de reactores comerciales para antes de 2050, pero de su éxito depende que el desarrollo de la humanidad siga por necesarios senderos de sostenibilidad.

Alberto Virto
Decano en Aragón y Vicepresidente Nacional del Colegio Oficial de Físicos
Área de Física Atómica de la Universidad de Zaragoza