Imagina fabricar una estructura de acero de 400 toneladas con una precisión de apenas unos milímetros. Además, ten en cuenta que debe ser capaz de contener un plasma más caliente que el núcleo del Sol sin que llegue a tocar sus paredes. Eso es precisamente lo que acaba de lograr el proyecto ITER, un reactor que supone el mayor experimento de fusión nuclear del mundo.
Así es ITER
Ubicado en Cadarache (Francia), el proyecto ITER pretende demostrar que la fusión nuclear puede producir más energía de la que consume para mantenerse durante largos periodos. Además, quiere comprobar si este proceso puede mantenerse durante largos periodos.
La idea puede explicarse de forma más sencilla: reproducir en la Tierra el mismo fenómeno que alimenta al Sol. Para ello, busca unir núcleos de hidrógeno y liberar enormes cantidades de energía.
Los ingenieros de la instalación han colocado el último de los nueve grandes módulos. Estos forman la vasija de vacío del reactor experimental. Así, el montaje de esta parte clave marca uno de los pasos más importantes de todo el proyecto y lo impulsa hacia la siguiente fase de ensamblaje.
Aunque ITER no producirá electricidad para la red, sí pretende demostrar que la fusión nuclear controlada puede mantenerse de forma estable y generar más energía de la que consume. En este ambicioso proyecto internacional participan la Unión Europea, Estados Unidos, Japón, China, Corea del Sur, India y Rusia.
La rosquilla de acero que pesa como 5.000 Mazda MX-5
Podría parecer una simple pieza metálica, pero este componente que acaba de instalarse constituye una de las partes más importantes de la estructura del reactor. Estos nueve módulos darán lugar a una enorme vasija que pesará un total de 5.000 toneladas.
En su interior tendrá lugar la reacción de fusión nuclear. Para que esto ocurra, el lugar precisa de un entorno de máximo vacío. También necesita que el plasma supere una temperatura de 100 millones de grados centígrados. Una cifra térmica muy por encima del que encontrarías en el núcleo del Sol.
No obstante, el objetivo es que este nunca llegue a tocar las paredes del reactor. Se forma así, uno de los mayores desafíos del proyecto. ¿Cómo lo consiguen? Gracias a imanes superconductores que generan un enorme campo magnético. Te lo explico.
El plasma queda «flotando en el aire»
Los ingenieros han dispuesto enormes electroimanes que generan un campo magnético muy intenso alrededor de la vasija. Su función es mantener suspendido el plasma en el centro del reactor. Así, evita que este entre en contacto con el acero de la estructura. Sí, el plasma «flota». Y lo hace porque en caso de que este rozara las paredes del interior, la enorme cantidad de energía que transporta podría dañarlas en segundos, deteniendo el proceso de reacción.
Para evitar este desenlace, los imanes trabajan a temperaturas de -269º C, cuatro grados por encima del cero absoluto (-273,15º C). Esto permite que los superconductores de los imanes funcionen durante el proceso de reacción. En este escenario, la resistencia eléctrica desaparece y circulan enormes corrientes eléctricas que generan grandes campos electromagnéticos. A su vez, mantienen el plasma lejos de las paredes.
Es decir, dentro del reactor coexistirán dos de los entornos térmicos más extremos jamás creados por el ser humano. En primer lugar, un plasma a más de 100 millones de grados y después, unos imanes enfriados casi hasta el límite físico del frío.
Precisión y la experiencia naval de Hyundai
Cada uno de estos sectores mide 11,3 metros de altura, 6,6 metros de anchura y pesa alrededor de 400 toneladas. A pesar de sus enormes dimensiones, los márgenes de tolerancia durante la fabricación son mínimos. Una vez soldados los nueve módulos, el campo magnético debe ser completamente uniforme, lo que exige una precisión de ensamblaje de apenas unos milímetros. Una desviación mínima podría comprometer el funcionamiento del reactor.
Cuatro de estos sectores han sido fabricados por Hyundai, aunque no por la división responsable de coches como el Tucson. Hyundai forma parte de las empresas de ingenieria más grandes del mundo. Su división naval, que forma parte de HD Hyundai Heavy Industries, se encarga de construir algunos de los mayores buques navales del planeta.
De hecho, el proyecto ha aprovechado la experiencia de Hyundai en la fabricación de barcos y plataformas marinas. El objetivo era desarrollar estas gigantescas estructuras de acero con una precisión extraordinaria. Además, no es la primera vez que la compañía participa en un proyecto de este tipo. Anteriormente ya formó parte del desarrollo del KSTAR, un reactor experimental ubicado en Corea del Sur. Allí fabricó la vasija de vacío y otros componentes estructurales.
La instalación del último módulo de la vasija de vacío no significa que el reactor esté listo para entrar en funcionamiento. Ahora bien, marca uno de los hitos de ingeniería más importantes de su construcción. Por último, acerca un poco más el objetivo de reproducir, por primera vez de forma controlada, la misma reacción que alimenta al Sol.
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