Los reactores de fusión nuclear de tipo stellarator presentan una alternativa prometedora a los populares tokamak, como los proyectos ITER o JET. Aunque pueda parecer una innovación reciente, ambos diseños surgieron en la década de los 50 del siglo XX. El stellarator fue concebido por el físico estadounidense Lyman Spitzer, sentando las bases del laboratorio de física del plasma de la Universidad de Princeton en Estados Unidos.
El modelo tokamak, por su parte, fue el resultado de las ideas de los físicos soviéticos Ígor Yevguénievich Tamm y Andréi Dmítrievich Sájarov, basados en propuestas previas de Oleg Lavrentiev. Ambos modelos buscan confinar plasma a temperaturas extremas. Curiosamente, durante las décadas de los 50 y 60, el stellarator contó con un fuerte apoyo de la comunidad científica occidental por su gran potencial.
No obstante, al comparar resultados, los científicos comprobaron que el rendimiento del tokamak superaba al del stellarator por uno o dos órdenes de magnitud. A partir de ahí, el stellarator quedó en un segundo plano. La diferencia más notable entre ambos diseños es su geometría, aunque al profundizar en ellos, es claro que los stellarator aún tienen mucho por ofrecer.
Renaissance Fusion apuesta por centrales eléctricas con reactores ‘stellarator’
Los tokamak cuentan con una forma toroidal similar a un dónut, mientras que los stellarator tienen una geometría compleja parecida a una rosquilla retorcida. La principal diferencia radica en que los tokamak utilizan campos magnéticos generados por bobinas e inducidos por el plasma mismo, mientras que los stellarator dependen únicamente de bobinas, sin corrientes internas en el plasma, lo que hace su construcción más compleja.
La estrategia de Renaissance Fusion incluye el uso de imanes superconductores de alta temperatura y escudos de metal líquido
A pesar de estas dificultades, la compañía francesa Renaissance Fusion pretende desarrollar centrales eléctricas utilizando stellarators. Es relevante destacar que tanto tokamaks como stellarators se basan en la fusión por confinamiento magnético, donde el plasma se mantiene «atrapado» dentro de un intenso campo magnético.
Los imanes que crean este campo magnético son cruciales en el diseño de Renaissance Fusion. La empresa afirma haber simplificado el diseño de los stellarators lo suficiente como para utilizarlos en plantas de energía eléctrica en el futuro cercano. Su estrategia se centra en imanes superconductores de alta temperatura y escudos de metal líquido, destacando la eficiencia superior de su máquina frente a otros reactores de confinamiento magnético.
Según Renaissance Fusion, sus imanes superconductores de alta temperatura son cuatro veces más potentes que los de otros proyectos de fusión, lo que permite reducir el volumen del plasma 256 veces e incrementar la tasa de fusión de núcleos. Además, recubrir las paredes de la cámara de vacío con litio permitirá absorber el 99,99% de la energía de los neutrones rápidos generados, evitando así la activación radiactiva del acero de la cámara.
Estos avances son prometedores, y es alentador ver un creciente interés en hacer viable la energía de fusión. Sin embargo, Renaissance Fusion aún no ha especificado cuándo presentará su primer prototipo de stellarator o cuándo planea construir una central eléctrica comercial. Lo que sí aseguran es que su tecnología estará lista a tiempo para ayudar en la lucha contra la crisis climática provocada por las emisiones de gases de efecto invernadero. Esperamos que cumplan su promesa.
Imagen | CIEMAT
Más información | Interesting Engineering
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