China acaba de obtener ventaja como pionera en la fusión nuclear
Soy Yves. La tecnología de fusión nuclear está por encima de mi nivel de conocimientos. Sin embargo, suponiendo caritativamente que la civilización humana logre controlar el cambio climático lo suficiente como para asegurar la continuidad de los estilos de vida modernos, una proposición que está muy en duda, la energía nuclear parece destinada a ser una parte importante de los suministros básicos de energía, dada la mayor dependencia de la energía solar y eólica variable. Aunque este artículo promociona los logros declarados de una empresa china, no es del interés normal de un medio comercial occidental promocionarlos a falta de al menos algo de fundamento en las afirmaciones.
Sin embargo, también está la cuestión de cuánto tiempo llevaría comercializar este avance. En mi opinión, normalmente llevaría 20 años. Sin embargo, China todavía hace un uso intensivo de la electricidad generada a partir de carbón y, por lo tanto, tiene el incentivo para acelerar enormemente el cronograma. Pero ¿tiene los medios para hacerlo?
Se recomienda realizar comprobaciones de cordura al lector.
Por Alex Kimani, escritor financiero veterano, inversor, ingeniero e investigador de Safehaven.com. Publicado originalmente en Precio del petróleo
- Durante casi dos décadas, las esperanzas del mundo de construir una planta de fusión nuclear práctica han dependido del Reactor Termonuclear Experimental Internacional, con sede en Francia.
- Los costes del proyecto ITER han superado los 20.000 millones de euros (21.800 millones de dólares), más de cuatro veces el presupuesto original de 5.000 millones de euros.
- Energy Singularity, con sede en Shanghai, ha completado de manera efectiva la verificación de viabilidad de ingeniería de la superconducción de alta temperatura para su dispositivo tokamak Honghuang 70 (HH70).
Han pasado ya siete décadas desde que los científicos comenzaron a trabajar en la tecnología de fusión nuclear, y el atractivo de una energía limpia casi ilimitada resultó ser demasiado poderoso como para resistirlo. Desafortunadamente, los hitos se han cumplido una y otra vez, dando lugar a la broma recurrente de que una planta de energía de fusión nuclear práctica podría tardar décadas, si no siglos.
Durante casi dos décadas, las esperanzas del mundo de construir una planta de fusión nuclear práctica han recaído en la empresa francesa Reactor termonuclear experimental internacional (ITER), financiado y administrado por siete países miembros desde 2006. Al igual que muchos proyectos de energía nuclear, el ITER ha sido objeto de escrutinio por sus reiterados retrasos y enormes sobrecostos. Jabón Charlesdirector del Instituto de Periodismo Arthur L. Carter de la Universidad de Nueva York, demandó recientemente al ITER por falta de transparencia.
Según Seife, los costos del proyecto ITER han superado los 20.000 millones de euros (21.800 millones de dólares), más de cuatro veces el presupuesto original de 5.000 millones de euros (5.500 millones de dólares en aquel entonces) y casi una década tarde respecto de su fecha de entrega de 2016.
Ahora, sin embargo, el sector de la fusión podría finalmente tener algo que mostrar al mundo a pesar de todos sus problemas gracias a un importante hito logrado por una startup china. Singularidad energética Energy Singularity ha completado de manera efectiva la verificación de viabilidad de ingeniería de superconductores de alta temperatura para su dispositivo tokamak Honghuang 70 (HH70), lo que le otorga a China una ventaja pionera en el campo crítico de la fusión por confinamiento magnético de superconductores de alta temperatura. Energy Singularity también se ha convertido en la primera empresa comercial del mundo en construir y operar un tokamak totalmente superconductor.
“El trabajo de diseño del dispositivo comenzó en marzo de 2022 y la instalación general se completó a fines de febrero de este año, estableciendo el récord más rápido para la investigación y construcción de dispositivos tokamak superconductores en todo el mundo”, reveló Yang Zhao, director ejecutivo de Energy Singularity.
Entonces, ¿cómo logró esta empresa china poco conocida lograr en dos años lo que el ITER no ha logrado en casi dos décadas?
Según Yang, el uso de materiales superconductores de alta temperatura puede reducir el volumen de un dispositivo a aproximadamente el 2 por ciento del de los dispositivos superconductores de baja temperatura tradicionales, lo que permite acortar el período de construcción del dispositivo de unos 30 años a solo 3-4 años.
Según Yang, la empresa posee los derechos de propiedad intelectual independientes del HH70, con una tasa de domesticación de más del 96 por ciento, y agregó que todos los sistemas magnéticos del dispositivo están construidos con materiales superconductores de alta temperatura. A pesar de su encomiable éxito, Energy Singularity no se está durmiendo en los laureles, y Yang reveló que la empresa planea completar el dispositivo tokamak superconductor de alta temperatura y alto campo magnético de próxima generación, denominado HH170, con una ganancia de energía equivalente de deuterio-tritio (Q) superior a 10 para 2027. En la jerga de la fusión, el valor Q refleja la eficiencia energética del reactor de fusión, es decir, la relación entre la energía generada por el dispositivo y la entrada de energía necesaria para mantener la reacción de fusión. Los valores Q superiores a 1 significan que el reactor genera más energía de la que consume, que es esencialmente lo que la investigación sobre fusión ha estado tratando de lograr en un reactor comercial durante décadas. Actualmente, el mayor factor Q que los científicos han logrado es solo 1,53.
Diseño de reactores pequeños
Energy Singularity no es la única startup de fusión que está desarrollando diseños de reactores pequeños. Deven, con sede en Massachusetts Sistemas de fusión de la Commonwealth está colaborando con el MIT para construir su pequeño reactor de fusión. El reactor, denominado Sparc, tiene aproximadamente 1/65 del volumen del reactor del ITER. Se espera que el reactor experimental genere unos 100 MW de energía térmica en pulsos de unos 10 segundos, ráfagas lo suficientemente grandes como para abastecer a una ciudad pequeña.
Dicho esto, los reactores pequeños no son algo exclusivo del sector de la fusión nuclear. La administración Biden ha sido una firme defensora de los reactores modulares pequeños (SMR, por sus siglas en inglés), que han estado causando sensación en el ámbito de la fisión nuclear.
Hace tres años, la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos (NRC)8 aprobado Energía Centrus Corporación(NYSE:LEU) para fabricar uranio poco enriquecido de alto ensayo (HALEU) en sus instalaciones de enriquecimiento en Piketon, Ohio, convirtiéndose en la primera empresa del mundo occidental fuera de Rusia en hacerlo. Las solicitudes para HALEU se limitan actualmente a los reactores de investigación y la producción de isótopos médicos; sin embargo, HALEU será necesario para más de la mitad de los SMR que se encuentran actualmente en desarrollo en todo el mundo. HALEU solo está disponible actualmente en Tenexa Rosatom subsidiario.
El pasado mes de noviembre, Centrus Energy anunció que había hizo su primera entrega Centrus ha suministrado 20 kilogramos de HALEU UF6 al Departamento de Energía, completando así la primera fase de su contrato. La empresa logró completar la primera fase dentro del presupuesto y antes de lo previsto. Centrus ahora procederá inmediatamente a la segunda fase del contrato, que requiere la producción de HALEU a un ritmo de 900 kilogramos por año.
En enero, el Departamento de Energía emitió una solicitud de propuestas (RFP) para servicios de enriquecimiento de uranio para ayudar a establecer un suministro doméstico confiable de combustibles que utilicen HALEU. La Ley de Reducción de la Inflación (IRA) proporcionará hasta $500 millones para contratos de enriquecimiento de HALEU seleccionados a través de Esta RFP.