Científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) consiguieron desarrollar el imán superconductor más poderoso del mundo, capaz de hacer que los reactores de fusión generen más energía de las que consumen por primera vez en la historia.
El imán fue presentado para la investigación científica, revelando un campo magnético estable de 45.22 teslas. Siendo un millón de veces más fuerte que el campo magnético terrestre. De esta manera, se convierte en el campo magnético estacionario más alto que puede soportar la investigación científica mundial.
El imán más poderoso del mundo
Hasta 3 años de desarrollo tuvo el imán. Cortesía: muyinteresante.es
Buscar una fuente de energía ilimitada y limpia es, básicamente, el objetivo del mundo entero. Sin embargo, acabamos de dar un paso importante hacia su dirección.
La creación de este nuevo imán superconductor, que requiere muy poca energía y que podría hacer viable, por primera vez, a la fusión nuclear. La energía de las estrellas.
Dennis Whyte, director del Centro de Ciencia del Plasma y Fusión del MIT, declaró que los retos para que la fusión nuclear sea una realidad, son técnicos y científicos por partes iguales. Al conseguirlo, habría una fuente de energía inagotable y libre de carbono que se puede desplegar en cualquier momento y lugar. Una fuente de energía fundamentalmente nueva.
La fusión nuclear se genera de forma natural en las estrellas; 2 átomos se unen para formar uno más grande, liberando enormes cantidades de energía en el proceso. Un reactor de fusión replica esa reacción, introduciendo en una cámara pequeños isótopos de hidrógeno, el deuterio y tritio. Estos se calientan hasta los 100 millones de grados, formando plasma. Para contener el plasma y evitar que se suspenda o entre en contacto con algo sólido, se usan imanes de gran potencia.
Los reactores fusión nuclear, como los que usa el ITER de Francia, el EAST chino o el reactor Wendelstein 7-X alemán, tienen el mismo problema; no consiguen el campo magnético necesario para contener el plasma, obligándolos a crear estructuras enormes. Esto provoca que gasten más energía de las que generan, haciéndolos poco viables para la exploración comercial.
El comienzo de una nueva forma de energía
Podríamos estar cada vez más cerca de conseguir una fusión nuclear estable. Cortesía: wallpaper.dog
Es por ello que la creación de este nuevo imán promete revertir esta situación y conseguir producir energía limpia, ofreciéndonos una oportunidad única para una nueva forma de energía.
Los científicos del MIT y sus socios, la compañía Commonwealth Fusion Systems, CFS por sus siglas en inglés, tienen 3 años desarrollando el imán para usarlo en un dispositivo de demostración llamado SPARC, el cual podría estar listo para 2025.
El imán usa superconductores a alta temperatura que permiten un campo magnético más intenso en un espacio reducido. Además, según explica Whyte, esto lo consigue consumiendo solo unos 30 vatios de energía. Una suma ridículamente pequeña en comparación a los 200 millones de vatios que consumen los otros reactores.
Los expertos dijeron que la idea para el diseño surgió durante una clase de ingeniería nuclear donde Whyte era profesor. Un nuevo material superconductor que tenía forma de cinta plana acababa de salir al mercado. Dicho material puede conseguir en un espacio reducido, grandes campos magnéticos, que hasta ahora solo podían producirse en estructuras 40 veces más grandes.
Martin Greenwald, director adjunto e investigador principal del MIT Plasma Science and Fusion Center (PSFC), sostuvo que, a diferencia de otros diseños experimentales de fusión, ellos buscaban usar la física del plasma común y los diseños e ingeniería convencionales de los rectores, pero aportando la nueva tecnología de imanes.
Así no se necesitó modificar en otras áreas y solo se limitaron a innovar en el imán y a usar el conocimiento adquirido en los últimos años.
Años de desarrollo
Dennis Whyte, director del Centro de Ciencia del Plasma y Fusión del MIT. Cortesía: MIT
El equipo necesitó 3 años para pasar de la etapa de diseño a un producto terminado y funcional. Tiempo donde debieron establecer nuevas cadenas de suministro y la elaboración de métodos para fabricar el imán a gran escala.
Por su parte, Joy Dunn, jefe de operaciones de CFS, afirmó que empezaron con un modelo físico y un diseño asistido por computadora y trabajaron con mucho desarrollo y prototipos hasta conseguir el imán final. Esto los llevó a poner en marcha nuevas capacidades de fabricación y crear instalaciones para realizar las pruebas.
Cada imán se compone de 16 placas apiladas. Durante las pruebas, el nuevo imán se modificó gradualmente hasta alcanzar el campo magnético de 20 teslas. Según los investigadores, siendo el campo de mayor intensidad jamás alcanzado por un imán de fusión superconductor de alta temperatura.
Maria Zurber, vicepresidenta de investigación del MIT, declaró que está muy optimista de que SPARC pueda conseguir energía neta positiva. Y todo parece indicar que será así según el rendimiento de los imanes.
Los expertos tienen claro que el siguiente paso es ampliar la escala y construir una central eléctrica real.
Todavía queda mucho camino por recorrer, como el desarrollo de un diseño que permita un funcionamiento sostenido y confiable. Especialmente si se tiene en cuenta que el objetivo final es la comercialización. A su vez, se tiene en cuenta cuán rentable económicamente podría ser. Sin embargo, nadie duda del primer gran paso que se ha dado con este imán.
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