Imagina que quieres encerrar una estrella en una jaula. No una estrella cualquiera, sino una réplica en miniatura del Sol, con una temperatura de 150 millones de grados. ¿Qué material podría contener algo tan increíblemente caliente sin fundirse al instante? La respuesta es tan sorprendente como el propio reto: no se usa un material para contenerla, sino un campo magnético. Y para crear ese campo, necesitas el imán más poderoso jamás construido por el ser humano. Ese imán, llamado solenoide central, acaba de ser completado por Estados Unidos en el corazón del reactor de fusión experimental ITER, en el sur de Francia. Es la pieza que faltaba para intentar encender una estrella en la Tierra.
Seis gigantes de 110 toneladas apilados como un Lego de alta tecnología
No es un avance cualquiera, estamos hablando, por hacernos una idea, de un edificio de cinco plantas que en vez de estar hecho de hormigón y acero usa pura tecnología superconductora. Eso es el solenoide central: una torre de 18 metros de altura y 4,25 metros de diámetro que pesará alrededor de 1.000 toneladas cuando esté completamente ensamblada. Pero lo más fascinante es cómo se construye. No es una pieza única, sino un apilamiento de seis módulos individuales. Cada uno de estos módulos es un gigante por sí mismo.
Pensemos en un carrete de hilo gigante. Ahora imaginemos que ese carrete pesa más de 122,5 toneladas y que para enrollarlo se han necesitado unos 6 kilómetros de un cable superconductor hecho de una aleación de niobio y estaño. Cada uno de estos seis carretes ha requerido más de dos años de trabajo minucioso en las instalaciones de General Atomics en California, y cada vez que se terminaba uno, había que someterlo a pruebas exhaustivas y luego enviarlo en un viaje transoceánico hasta Francia. El último de estos módulos llegó a su destino en septiembre de 2025.
El «exoesqueleto» que soportará la fuerza de un dios
Pero no basta con apilar los módulos. Cuando este imán se active, generará unas fuerzas electromagnéticas tan colosales que intentarán despedazar la estructura. Es como si los seis módulos intentaran separarse con una fuerza imparable. Para contrarrestarlo, los ingenieros han diseñado un «exoesqueleto» de soporte, una estructura de compresión compuesta por más de 9.000 piezas individuales, fabricadas por ocho empresas estadounidenses. Esta jaula metálica aplicará una presión hacia abajo sobre la pila de módulos, manteniéndolos unidos contra la furia de las fuerzas que ellos mismos generarán.
¿Para qué sirve este gigante? Ser el «corazón» del reactor
Ahora bien, ¿cuál es la función de este imán colosal en el rompecabezas de ITER? Su misión es generar la mayor parte del flujo magnético que iniciará y mantendrá la corriente eléctrica en el plasma. Hay que hacerse a la idea de que el plasma es como el combustible de la estrella que queremos crear. El solenoide central actúa como el transformador que induce la corriente en ese plasma, calentándolo y comprimiéndolo hasta alcanzar las condiciones necesarias para que los núcleos de hidrógeno se fusionen, liberando una energía enorme.
El sistema magnético completo de ITER no es solo este imán. Incluye bobinas toroidales, poloidales y de corrección, formando el mayor sistema superconductor jamás creado, con un peso total de casi 3.000 toneladas . Pero el solenoide central es su corazón, el pulsador que dará el latido inicial al reactor.
Un proyecto de décadas y de naciones
La culminación de este imán no es solo un triunfo técnico de Estados Unidos, que ha liderado su diseño y fabricación a través del Proyecto ITER de EE. UU., gestionado por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge. Es también el símbolo del mayor esfuerzo científico internacional de la historia. Treinta y cinco naciones colaboran en ITER. La Unión Europea aporta casi la mitad del coste de construcción, mientras que el resto de los miembros (China, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos) contribuyen a partes iguales al resto.
Este solenoide central es el gran orgullo de Estados Unidos en el proyecto. Detrás de él hay 15 años de esfuerzo y el trabajo de más de 600 empresas locales. Hacer un solo módulo costaba más de dos años de dedicación absoluta. El nivel de detalle fue tal que, para curarse en salud, fabricaron una pieza de repuesto idéntica. Si alguno de los seis módulos principales falla, este comodín estará listo para entrar en acción.
El camino hacia la fusión: un horizonte que se acerca
Con la llegada de este último módulo, el equipo de ensamblaje en el sitio de ITER en Cadarache está en la recta final. Cuatro de los seis módulos ya están apilados y conectados. El quinto está pasando las pruebas de aceptación y el sexto y último se colocará en la cima de la torre a finales de este año. Una vez completada la pila, se instalará la estructura de compresión y el imán permanecerá en su plataforma en el taller de ensamblaje, esperando su momento.
Ese momento llegará cuando todos los módulos del sector de la vasija de vacío estén instalados. Entonces, el solenoide central será trasladado con extrema precisión al centro del «pozo» del tokamak. Es el último baile de una pieza que ha viajado miles de kilómetros y que ha requerido el ingenio de miles de personas.
El objetivo final de ITER es audaz: demostrar que la fusión nuclear es viable como fuente de energía a gran escala y libre de carbono. Quieren alcanzar los 500 megavatios de potencia de fusión durante al menos 400 segundos continuos. Aunque ITER no generará electricidad, será el banco de pruebas definitivo. El camino ha sido largo y lleno de desafíos. El primer plasma, originalmente previsto para 2018, se retrasó primero a 2025 y ahora se espera una primera fase de operaciones con fusión de deuterio-deuterio para 2035. Pero el corazón ya está listo para latir. Ahora, el mundo espera que ese latido sea el primero de una nueva era energética.
