Por qué la energía de fusión siempre está a 50 años vista

Por Francisco R. Villatoro, el 2 septiembre, 2022. Categoría(s): Ciencia • Noticias ✎ 70

Muchas veces se bromea con que la energía de fusión comercial siempre está a cincuenta años vista; aunque los más optimistas prefieren decir que siempre está a veinte años vista. Así se decía hace cincuenta años, y hace veinte años, y se sigue diciendo hoy. De hecho, mi propia estimación es que la ruta hacia la energía fusión con ITER+IFMIF+DEMO+PROTO acabará con los primeros reactores comerciales (si todo va bien) alrededor de 2070 (que está a unos cincuenta años vista). ¿Cuál es la razón? «Es la economía, estúpido» (the economy, stupid, la famosa frase de la campaña electoral de Bill Clinton en 1992). La investigación, el desarrollo y la innovación en energía de fusión siempre han estado infrafinanciados. Y no solo lo saben y lo afirman los científicos, también los políticos. Pero una cosa es saberlo y otra muy diferente poner un arreglo. Mientras el motor de la política sean los resultados a cuatro o cinco años vista, la energía de fusión nunca será alcanzada. Nunca. Si de verdad queremos que la energía de fusión revolucione nuestro mundo tenemos que apostar de forma rotunda por una vía rápida hacia la fusión.

Lo sé, lo sé, me dirás que ya está otra vez Francis con su matraca de siempre… Ya lo conté en «Hacia un reactor de fusión comercial en 2030», Naukas, 11 jun 2012; mi respuesta a la pregunta de Javier Peláez (@irreductible): ¿en qué proyecto científico gastarías cien mil millones de euros? Y lo cuento cada vez que tengo ocasión. Ahora al hilo de que en ITER se van a gastar unos veinte mil millones en quince años mientras que en la Misión Artemisa de la NASA se van a gastar casi cien mil millones en cinco años ($93 billion by FY 2025 según el informe «NASAS’s Management of the Artemis Missions,» Report No. IG-22-003, NASA Office of Inspector General, 15 Nov 2021 [PDF]). La crisis energética es el mayor problema del s. XXI; acelerar la ruta hacia el primer reactor de fusión comercial me parece que debería ser la prioridad máxima. En 2011 nos lo contaba David J. Campbell, director científico de ITER, una «vía rápida» hacia la fusión podría conducir al primer reactor comercial alrededor del año 2050, entonces a cuarenta años vista, y una «vía ultrarrápida» hacia la fusión lo lograría sobre 2030, entonces a veinte años vista (LCMF, 09 ene 2012). Pero en lugar de un apoyo firme a la fusión lo único que encontramos son retrasos y trabas (LCMF, 24 nov 2015).

La figura de Geoffrey M. Olynyk que abre esta pieza (Wikimedia Commons) resume cinco proyecciones presupuestarias realizadas en 1976 para la financiación de la investigación en fusión en EEUU. Con el esfuerzo financiero máximo se estimaba en 1976 que se lograría un reactor comercial en 1990 (en unos 15 años); con un esfuerzo moderado se lograría en 2005 (en unos 30 años); pero manteniendo constante el presupuesto esperado entonces para 1978 no se lograría nunca («fusion never»). Repito, nunca se logrará la fusión comercial sin un gran esfuerzo financiero. Pero la situación es aún peor, pues la figura de Olynyk añade a la versión original una estimación del gasto de EEUU en fusión hasta el año fiscal 2013, un gasto muy inferior al gasto esperado en 1978. El escenario actual sería pero que el escenario «fusion never», si no fuera porque en este siglo la fusión está liderada por una iniciativa internacional financiada por la Unión Europea, Japón, Estados Unidos, Corea del Sur, India, Rusia y China (sí, me refiero a ITER). Pero al ritmo actual ITER será un éxito alrededor de 2040, IFMIF también debería serlo alrededor de 2040, DEMO no lo será hasta 2055 (como pronto), y PROTO hasta 2070 (también como pronto). Necesitamos acelerar la ruta hacia la fusión. No lo digo yo, cada vez que tengo oportunidad, no lo decía David J. Campbell, director científico de ITER, en 2011, también lo decía la ERDA de EEUU en 1976, de hecho, se lleva diciendo «desde siempre».

Te cuento de nuevo todo este rollo al hilo de un hilo en Twitter del físico de partículas Martin Bauer @MartinMBauer sobre por qué el progreso en fusión nuclear es tan lento. En su hilo incluye la figura de Olynyk, una versión a color de una figura en blanco y negro que se publicó en 1976 (hace unos cincuenta años) en «Fusion Power by Magnetic Confinement Program Plan. Volume I. Summary,» ERDA-76/110/1, U.S. Energy Research and Development Administration, July 1976 [PDF], y que se republicó en 1998 en Stephen O. Dean, «Fusion Power by Magnetic Confinement Program Plan,» Journal of Fusion Energy 17: 263-287 (1998), doi: https://doi.org/10.1023/A:1021815909065.

Y quizás te preguntas, ¿son confiables las proyecciones de ERDA en 1976? No, no lo son, ni lo eran. Hoy sabemos que eran demasiado optimistas. La física de plasmas en reactores es mucho más complicada de lo que se pensaba a principios de los 1970. Con los conocimientos actuales se podría volver a hacer un ejercicio de proyección presupuestaria para estimar lo que se necesita para lograr una «vía rápida», incluso una «vía ultrarrápida», hacia la fusión. En mi opinión hay que volver a poner en la palestra esta cuestión.



70 Comentarios

  1. Muy desalentador, y realista artículo.

    Lamentablemente esperar que la iniciativa privada haga su parte no parece una solución teniendo en cuenta la inversión astronómica de la que hablamos.

    1. Francis, como siempre, disfruto enormemente leer tus post, me parece muy necesaria tu semblanza sobre el estado actual de la fusión, y creo que debemos sumar voces a visibilizar el problema y la crisis energética en ciernes, y por tanto la urgencia de medidas contundentes para evitarla todo lo posible

    2. El caso es que los ingenieros pretendían calentar fluidos o gases con el calor de la fusión para impulsar una turbina y eso es muy complicado.
      Recientemente se investiga generar electricidad en base a los campos electromagnéticos que se generan.
      Por otra parte se han hecho avances con reacciones de isótopos como el Helio-3.
      No se, lo veo muy lejano pero con la ayuda de la IA puede darse un adelanto en unos años.

      1. Eso, ¿cómo se piensa extraer la energía? No parece nada fácil ninguna de las posibles alternativas:
        1) En la aproximación de la extracción del calor, primero el cacharro tiene que calentar a millones de grados el plasma, y una vez conseguida la fusión, este estará todavía más caliente, ¿se bombarderá un fluido para mover una turbina?
        2) En cuanto a los campos electromágneticos, primero hay que generar unos campos extremadamente intensos y al producirse la fusión ¿se generarán campos todavía más intensos que puedan aprovecharse de algún modo?
        3) En cuanto a los neutrones producidos por la fusión lo único que veo es que convertirán en radiactivo el material con el cual colisionen, ¿se podrá aprovechar de algún modo esa radioactividad?

        1. Pepe54, el diseño actual del reactor de fusión DEMO es todavía preliminar (pre-conceptual design) y hay muchos detalles que habrá que decidir a partir de los resultados de ITER. Para la extracción de electricidad se usará una turbina alimentada por un intercambiador de calor conectado a un divertor en la base de la cavidad del tokamak; el divertor (anglicismo del que ignoro cuál es traducción habitual al español) es la única región del interior del tokamak en la que se permite que el plasma toque las paredes, siendo el lugar donde se transfiere energía térmica del plasma caliente hacia el exterior. Si quieres más detalles te recomiendo E. Vallone, L. Barucca, …, A. Tarallo, «Pre-conceptual design of EU-DEMO divertor primary heat transfer systems,» Fusion Engineering and Design 169: 112463 (2021), doi: https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2021.112463, y L. Moscato, L. Barucca, …, E. Vallone, «Tokamak cooling systems and power conversion system options,» Fusion Engineering and Design 178: 113093 (2022), doi: https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2022.113093.

          1. Pepe54, no sé por qué «no te parece nada fácil», cuando se considera desde hace décadas que es la forma más fácil de hacerlo. Obviamente, aún quedan muchas cuestiones abiertas en relación a un diseño definitivo del divertor de DEMO, como los materiales más adecuados para reducir la degradación debida a los neutrones (para eso se requieren los resultados de IFMIF), o como el control del plasma para garantizar la máxima eficacia (para eso se requieren los resultados de ITER).

    3. A menos que aparezca un genio que encuentre una via absolutamente novedosa hacia la fusion nunca llegaremos. Me parece que tanto los tokamaks como la fusion laser nunca llegan a puerto. Hace falta otro enfoque que podria llegar la semana próxima o nunca

      1. Añadiría el poco interés por parte de aquellos que controlan las principales fuentes de energía usadas hoy en día, sin ánimo de ser conspiranoico, es difícil no pensar que pueda existir cierta presión para que las decisiones políticas lleven a retrasarlo lo máximo posible.

  2. ¿Existe algún estudio teórico que confirme que una energía útil y rentable de fusión es posible en ausencia de un fuerte campo atractivo natural como ocurre en las estrellas con la gravedad? ¿Es posible teóricamente aquí en la Tierra la contención y la ignición controlada del plasma (sin contar con ese aporte energético natural) de manera que se consiga más energía de la que se invierte? Si tienes algún enlace o estudio que demuestre a priori la viabilidad de tal hecho lo agradecería. Quizás estemos siempre a 50 años porque estamos persiguiendo un imposible. Y mientras no se demuestre lo contrario… quizás en la práctica no hacemos más que acercarnos con las décadas a la máxima eficiencia posible, la cual a pesar de todo sea insuficiente como fuente rentable.

    1. Samuel, no existe ningún «estudio teórico que confirme que una energía útil y rentable de fusión es posible», porque no puede existir, pues la palabra «confirmar» es demasiado fuerte. El diseño de ITER se desarrolló entre 1988 y 2001, gracias a la experiencia previa con otros tokamaks y a simulaciones por ordenador que en su conjunto ofrecen evidencias de que el diseño de ITER es el adecuado para cumplir su objetivo: demostrar que es posible obtener Q=10 durante 10 minutos, produciendo 500 MW de energía (no aprovechable) a partir de 50 MW de energía (si te interesan los tienes citados en «ITER Technical Basis,» IAEA, 2002 [PDF]). El objetivo de ITER es confirmar que su objetivo es posible; si ya existiera una confirmación de que es posible no sería necesario construir ITER. A pesar de ello, pocos expertos en energía de fusión tienen dudas sobre si ITER cumplirá con sus objetivos (por supuesto, muchos inexpertos aseguran que no los cumplirá).

      Pero hay que recordar que ITER no es un demostrador de la tecnología de fusión (lo será DEMO), ni un prototipo de reactor de fusión comercial (lo será PROTO). De hecho, ITER no producirá energía eléctrica, pues no es su objetivo; ITER es un reactor experimental de fusión. Hay muchas cuestiones sobre materiales (que estudiará IFMIF) y sobre otras tecnologías (que estudiará DEMO) que deben ser resueltas antes de que se pueda emprender la construcción de PROTO. El rigor científico exige afirmar que hasta que PROTO no cumpla con éxito sus objetivos no se podrá confirmar que la energía de fusión es útil y rentable. Ello no impide el diseño de rutas ultrarrápidas hacia la fusión que permitan acercar la fecha del cumplimiento de objetivos de PROTO.

      1. De acuerdo, pocos dudan de que ITER tenga éxito en su misión pero, ¿cuántos dudan de que DEMO y PROTO sean viables? El hecho de que no haya manera teórica de asegurar el funcionamiento o rentabilidad a priori de una tecnología hace que pocos quieran invertir una mil billonada y varias décadas de esfuerzo. Y menos tal y como está la situación geopolítica con una recesión en ciernes y con problemas de suministros energéticos para el día a día, que parece que han venido para quedarse.

        Y es que, piénsalo, por muy optimista que uno quiera ser, sin evidencias teóricas sobre su viabilidad y la rentabilidad, y teniendo en cuenta que la única fusión estable que conocemos requiere de la gigantesca fuerza atractiva natural de la gravedad de una estrella, la cosa no pinta precisamente bien en cuanto a su réplica terrestre en ausencia de ese enorme potencial natural de energía.

        Es más, si fuese posible, es indudable que el avance durante estos casi 100 años de investigación habría sido mucho mayor. Pero parece que ya lo único que hacemos es rondar un límite que por muy asombroso que sea, está a años luz de ser estable y rentable: es posible que el límite teórico alcanzable quede incluso lejos del mínimo requerido para el objetivo deseado.

        Quizás habría que invertir más dinero en investigación teórica antes de lanzarse uno a la construcción de gigantescas factorías con la esperanza de que suene la flauta.

        1. Hola,
          Quizás el tema es que pareces obviar que para que la física teórica avance se deben crear experimentos para confirmar/refutar si la física teórica ptpuesta es correcta. El filo de la ciencia es lo que tiene, por eso se teorizaron las ondas gravitacionales, pero hasta que no fructificó el experimento y se confirmó, no se dio el Nobel.
          Se puede avanzar en la física teórica, sí, pero entiendo que está todavía más infrafinanciado (porque suele ser ciencia base, como las matemáticas).
          My 2 cents
          Saludos

          1. Yo era un gran fan de la fusion hasta que me entere que el tritio hsy que fabricarlo. a nivel industrial me suena a autentica quimera. Ya solo creo en placas solares y deprisa que en 50 años se acaba el petroleo

          2. Carlos, se conocen varios técnicas para fabricar tritio in situ en un reactor de fusión (el llamado breeding); uno de los objetivos de ITER es evaluar cuál de las técnicas conocidas es la más adecuada para DEMO.

        2. Precisamente es ahora, con la crisis energética en marcha cuando hay que darlo todo. Más estudios teóricos no llevan a ninguna parte. Se debe seguie creciendo en solar, eóluca, mareomótriz, biomasa y cualquier otra alternátiva como plan B. Pero el plan A es fusión. El plan C es una «readapatación» catastrófica

      2. Muy aclaratoria la contestación explicación, gracias Villatoro.
        *ITER es un reactor experimental de fusión.
        *El demostrador de la tecnología de fusión (lo será DEMO).
        *Un prototipo de reactor de fusión comercial (lo será PROTO).
        *Cuestiones sobre materiales (que estudiará IFMIF)
        …50 años.

      3. Ojalá algún grupo filantrópico tome conciencia de que nos va el futuro como especie en esto, e inviertan en el proyecto. Ya que la clase política no ve más allá de una legislatura. Y no es que me preocupe el futuro de la humanidad en sí, la cuestión es que nos vamos a llevar por delante todo lo demás si no encontramos una solución limpia e inagotable al problema energético.

    2. Hola,
      Hace tiempo que tengo una duda sobre la fusión. Para llevarla a cabo hacen falta deuterio y tritio, según dicen, que se forman a partir de hidrógeno de forma artificial. ¿No es curioso que para formar tales isótopos se necesite menos energía que la obtenida después en la reacción? Seguro que no es así porque sino no se estaría apostando tanto en ella, pero alguien me lo podríais explicar?
      Por último, un vez oí que con el hidrógeno de un vaso de agua se podría alimentar la energía de toda Europa en un año. ¿Es realmente tan fascinante?

      1. Roger, nadie pretende fabricar deuterio o tritio a partir de hidrógeno pues requiere mucha energía. El deuterio se encuentra en el oceáno (el 0.0156 % del hidrógeno en el agua es deuterio) y se puede extraer por destilación y otros procesos químicos. En cuanto al tritio, hay que fabricarlo; se puede user un reactor de fisión convencional, pero en ITER se estudiará su fabricación a partir de litio (muy abundante en la corteza terrestre). Las cantidades de deuterio y tritio necesarias para un reactor de fusión comercial son muy pequeñas, pero no es cierto que se puedan extraer de un vaso de agua; lo último que comentas es una exageración sin sentido.

      1. Sí, pero hay que usar una bomba de fisión para iniciar la fusión y con todo resulta un reparto de energía del 50% para la fisión y del otro 50% para la fusión. Las partes de fisión y fusión se asisten entre sí y se optimiza la extracción de energía de ambas reacciones. Las bombas de neutrones son menos eficientes porque se reduce intencionalmente la parte de fisión y se maximiza la fusión para que produzca neutrones.

        1. Depende del diseño del arma. La Bomba Tzar rusa, de 50 Mt, tuvo un 98% de energía generada por la etapa de fusión. Ha sido el arma más «limpia» a la hora de generar residuos radiactivos en relación con su potencia.

    3. soy muy pesimista respecto a la fusión. y por alguna razón creo que se esta tirando mucho dinero que se podia haber invertido en reactores de nueva generación de fision y otro tipo de energías ademas de mejoras en baterias y obtencion de hidrógeno. Creo que ahi está la clave de la salvación del planeta. Necesitamos algo seguro y efectivo con un margen de entre 5 a 20 años podamos haber cambiado el desastre que tenemos ahora de ecosistema. De lo contrario miles de millones de seres vivos morirán por falta de alimentos y de

      1. Lo más adecuado es investigar todas las alternativas razonables, pero cada alternativa lleva su tiempo, que depende de la financiación.

        Si sólo se gastan unos míseros 20.000 millones en 15 años para el ITER el desarrollo llevará tiempo

        Sólo tirando de memoria, me apostaría algo que se gasta más en investigación y desarrollo de baterías que en el ITER.

    1. Una noticia sensacionalista, 1000io, muy habitual en medios. La iniciativa privada hacia la fusión está muy retrasada respecto a la gubernamental, pero vende la moto de la fusión para pasado mañana desde hace tiempo; por desgracia, por ahora, la fusión comercial en 20 años es solo es un sueño, a pesar de recibir financiación de multimillonarios como Gates o Bezos.

      1. La conclusión, según la información de Francis: nosotros no la veremos, si es que se llega alguna vez esta fuente de energia. Espero que los estudios teoricos tengan una confirmaciön experimental, sino, chungo futuro para nuestros hijos. No me gustaria que los noticiarios de la cadena sensacionalista «Telecinco» del futuro 2040 recordasen la pelicula Mad Max de 1979.

        La consecuencia «positiva» de la guerra de Ucrania: nos adelanta 30 años el futuro de la crisis energetica y sus consecuencias sin ser real la ausencia del petróleo. Nos da margen para buscar otro tipo de energia alternativa como la de fusión. Quizås pase como las vacunas, cuando se vea una necesidad de occidente, como la crisis actual, con el agua al cuello, entonces apuesten sin limite presupuestario el desarrollo de esta energia.

        ¿Qué piensas estimado Fracis?

  3. Este artículo está muy bien y es similar a otras charlas o artículos que he leído desde mis primeras conexiones por mi modem de 12000bps, lo que nunca, nadie me ha podido responder satisfactoriamente es…
    ¿Porqué?
    ¿Porqué se invierte menos a nivel global de todo el planeta en investigación de la fusión que España (un país enano) en aviones militares?
    La verdad es que no lo logro comprender…
    Lo de que se buscan rentabilidades a 4 o 5 años no me lo creo, existen gobiernos y países que no tienen gobiernos electos cada 4 años, los planes de construcción de centrales nucleares son miles de millones durante un par de décadas para que den frutos…
    ¿Es porque realmente la fusión es una propuesta teórica pero nada más, que realmente existen datos que nunca se podría aprovechar la energía de fusión?
    ¿Es porque los lobby de la energía boicotean la investigación?
    ¿Porqué?

    1. Manuel, no sé cuál es la razón y no he encontrado ningún estudio serio que lo explique. La financiación empezó a decaer a mediados de los 1980 y desde entonces está de capa caída. Sin embargo, la financiación de proyectos privados de fusión está creciendo en los últimos años (en 2021 el gasto superó los dos mil millones de dólares, aunque están repartidos entre muchos pequeños proyectos). El interés internacional está focalizado en ITER (todos los miembros comparten el know how en pie de igualdad, lo que supone retrasos en el proyecto, pero garantiza que ningún miembro se aproveche de los demás); quiero pensar que cuando se finalice la construcción de ITER y se inyecte el primer plasma (en 2027 como pronto) el interés por acelerar la ruta hacia la fusión crecerá. Habrá que estar al tanto.

  4. ¡Buenas!
    Esto que no puedo contener mi felicidad gracias a los proyectos de fusión de Commonwealth Fusion Systems y, particularmente, de TAE Technologies. Estoy seguro de que su discurso es el de este optimismo ciego tan tipico de los estadounidenses, y sin embargo no le veo fisuras.
    Si fueras tan amable de escribir un articulo al respecto, en particular sobre el diseño de TAE Technologies, que a diferencia del ARC de CFS no es sencillamente ITER con mejores imanes, te lo agradecería enormemente, pues mis conocimientos en física de plasma son bastante escasos por no decir nulos.
    Creo que si de verdad llegara una máquina de 50m de longitud que realiza la fusión hidrógeno boro, las próximas décadas habrá un sentir mundial que riete tú del renacimiento.

    ¡Salud y buenos alimentos!

  5. Hola Francis
    Me encantan tus artículos. Solo mencionarte que la diferencia entre inversión a Iter y a Artemisa habría que entenderla con cuidado. Los europeos suelen contar inversión en costes puros y los americanos suman el personal incluido el personal fijo.

  6. Muchas gracias, Francis por este y otros muchísimos artículos.

    Creo que es esta una explicación muy acertada, ultrasencilla y entendible para una pregunta que surge en muchas ocasiones, debates y que por desgracia saca a la luz la dificultad que tiene enfrentar retos a largo plazo con los mecanismos de que disponemos para gobernarnos.

  7. ¿Por qué se apuesta por un único diseño físico, el Tokamak, y no se financia investigación alguna en diseños alternativos?

    ¿No es eso lo mismo que poner todos los huevos en la misma cesta?

    Como muy bien has dicho, la física del plasma es difícil y muy poco predictiva. Dicen que Edison probó más de 100 formas diferentes de hacer el filamento de una bombilla y cuando le preguntaron por el escaso éxito, respondió:

    «Aprendí más de 100 maneras diferentes de cómo no podía hacerse una bombilla»

    ¿No van ustedes, a piñón fijo?

      1. Espero de verdad que sea como dices.

        Sigo los avances en la fusión desde hace 40 años y desde entonces solo se apuesta por confinar el plasma en un Tokamak. Nunca sabrán si se han equivocado de diseño si no prueban otros diseños.

        1. Reknix, el argumento del vídeo para afirmar que ITER y los tokamaks están obsoletos es que hay tecnologías alternativas que se están estudiando en paralelo; pero el vídeo olvida mencionar que todas estas tecnologías están muy retrasadas respecto a los tokamaks (por ello el vídeo muestra muchas figuras 3D por ordenador), entre 30 y 40 años de retraso; por ahora todas estas alternativas no son competencia para las tokamaks y, salvo que haya progresos revolucionarios en las próximas décadas, todo apunta a que nunca lo serán. El vídeo en este sentido está muy sesgado hacia lo sensacionalista. En energía de fusión hay que poner los pies sobre la tierra.

  8. Voy a dar una opinión que explica el repetido fracaso del ITER y por qué a partir de ahora puede que funcione.
    Resulta que EEUU y Rusia son grandes productores de energías fósiles y una parte importante de su PIB y de su influencia exterior se debe a éstas, como puede verse ahora mismo en Europa con el gas.
    ¿De verdad alguien cree que van a colaborar sinceramente en el desarrollo de la energía de fusión cuando es una competencia directa a uno de sus principales valores?
    Me recuerda al caso de Isofón que producía fotovoltaica en Málaga financiado por una Junta de Andalucía infiltrada hasta la médula por Endesa, ¿Alguien cree alguna vez les interesó producirlas baratas para quitarles negocio a las eléctricas?
    Para agilizar la cosa se necesita un tercer actor que rompa la baraja como China, ya lo hizo con la fotovoltaica y parece que quiere y puede con la fusión.
    Este comentario no tiene que ver con la ciencia pero creo que explica un factor definitorio que no se tiene en cuenta.

  9. Ójala fuera así; veríamos el desarrollo de la fusión por fin en 20 años, :).
    Pero lo de Isofoton no sé si tuvo mucho que ver con Endesa; en aquella época los chinos apostaron por la industria, abarataron brúscsmente el producto, y se llevaron por delante el 80% de la industria de módulos fotovoltaicos extranjera; incluido Isofotón.

    1. Hola Lokiz,
      El negocio de Isofoton era coger dinero de la Junta y hacer como que querían hacer paneles buenos, bonitos y baratos pero al mismo tiempo la misma Junta no influía para que dieran buenos resultados, una situación rocambolesca.
      Seguro que en el ITER pasa lo mismo y es lo que lo condena, la esperanza es que China achuche con el suyo y no tengan más remedio que invertir lo suficiente en desarrollarlo, aunque creo que lo más probable es que China se imponga porque el poder de los lobbys en los países occidentales es demasiado grande.

  10. Porque cualquier avance en tecnologia de fusion hay que asegurarse de que no es de doble uso. Por ejemplo si mezclar deuterio con mercurio rojo(TM) consigue la fusion, hay que asegurarse de que eso no mejora la fusion de bombas de hidrógeno. Y si lo hace, hay que declararlo secreto por otros, er, 50 años.

    1. No sé para qué opino en este comentario, si ya me veo venir la respuesta, pero me cuesta quedarme callado. El mercurio rojo no existe, fue un invento pergeñado en la segunda mitad del siglo XX para atrapar a potenciales terroristas nucleares que pretendieran adquirir esta sustancia milagrosa que permitiría acelerar o saltarse pasos en la construcción de un arma nuclear. Se habla incluso de colaboración de la CIA y la KGB (incluso en las épocas de máxima tensión entre ambas potencias) para promover el rumor de la existencia del mercurio rojo e identificar a quienes buscasen esa quimera en el mercado negro.

  11. Gracias por este breve, documentado y realista artículo sobre fusión, doctor Villatoro.

    Mientras los presupuestos dependan de políticos que tienen un horizonte de 4 u 8 años a lo sumo, esto no prosperará. Además la mayoría de ellos, sobre todo en USA son millonarios, y estas cosas se las trae al pairo, ellos no tienen necesidades, solo manejan estadísticas de intención de voto (bueno su partido) y la gente es manejada por los oligopolios de información, que tienen su propia estrategia y no es la de mejorar las condiciones de la gente ni del planeta.

    Así nos va con el Cambio Climático. ¿Necesitamos otro 1769? puede que sí.

    Salu2.

  12. Y cada vez se va a financiar menos, supongo, habiendo otras alternativas que son limpias y más baratas. ¿Tiene sentido el esfuerzo ahora? El problema aprieta y hay otras soluciones que pueden implantarse de forma inmediata…ya si eso después, pero igual después ya no hace falta.

  13. Gracias por generar y compartir contenido en este sitio.

    La verdad es que todo este asunto de la fusión y hasta la vuelta a la luna, parecen contemporaneas paradojas de Zenón. Cada vez que avanzamos, es la mitad que la iteración anterior y claro, si las matemáticas no mienten, el tiempo para alcanzar la meta es infinito.

    Cada vez creo con mayor convicción que para desbloquear el avance de la especie humana y semtar las bases de la civilización futura, tenemos que concentrarnos en las ciencias de la filosofía, psicología y trazar una estrategia para recuperar el sentido común y el conocimiento, como herramientas indispensables para la supervivencia.

    La sociedad es en general, cada vez más ignorante (que no inculta) y supersticiosa. Y con estos mimbres, pues claro, las clases dirigentes y los políticos hacen lo que quieren, que generalmente con coincide con el bien común.

    SI preguntas a la mayoría de la sociedad, incluso ahora con la «crisis» energética, que opinan del uso de nucleares, almacenamiento de hidrógeno o que saben sobre «green washing», seguramente nos respondan con silencio o majaderías.

    La pieza fundamental de todo esto, son las personas. Recuperando la senda con la que arrancó el Renacimiento.

    Gracias de nuevo por este Blog Francis!

  14. Tengo la constumbre, cada 4 o 6 meses, de visitar la web del ITER, para seguir en «directo» los avances en su construcción.
    Su archivo de fotografías y vistas en 3D a lo largo de su construcción es un espectáculo visual, al menos para los que nos gusta la «cacharrería científico-tecnologogica».
    Basta echarle un vistazo para darse cuenta, por un lado de la enormidad y complejidad tecnológica de lo que allí se está construyendo y por tanto de sus coste económico y por otro de constatar sus continuos avances en el tiempo: lenta pero segura, la construcción del ITER se acerca a su final, que se planea sea a finales de esta década y que dará paso al momento crucial de su puesta en funcionamiento.
    Como explica Francis en su art. eso no significa que en ese momento ya contaremos con energía de fusión, pero sin duda marcará un antes y un después en el desarrollo de esta tecnología que, promete nada más y nada menos, que acabar con la escasez energética de nuestra especie y además de manera limpia y segura, que se dice pronto.
    No tengo la más mínima duda, de que la espera habrá merecido la pena, cuando se culmine esta empresa.

    1. PVL, como supongo que ya sabrás, la fecha oficial de finalización de la construcción es diciembre de 2025, pero con la COVID se ha retrasado entre 17 y 20 meses, así que se espera que finalice durante 2027 (año en el que se debería inyectar el primer plasma). La nueva fecha de finalización no se anunciará hasta abril de 2023 (la nueva timetable será anunciada por el nuevo director general).

  15. El principal motivo -con diferencia- de que no explotemos hasta el agotamiento los recursos naturales del planeta Tierra es que cada vez nos cuesta más energía obtenerlos.

    Con una energía «barata», sin «prácticamente» residuos e «ilimitada», ¿cuánto nos quedaría como civilización?

    Saludos

  16. Me gustaría tener la fe, de los que dan por sentado que al final del camino usaremos la fusión como fuente de energía, no lo sé, estamos jugando al limite de nuestras capacidades y en el limite de nuestros conocimientos.
    Aparecerá una piedra en el camino que no podamos mover?, es muy fácil averiguarlo… recorramos el camino, al hacerlo nos encontraremos con enormes desafíos que nos exigirán sacar más de un as de la manga, así avanza el conocimiento, y si al final no lo conseguimos, seguro que seremos un poquito menos ignorantes.

  17. Estoy absolutamente a favor de la fusión nuclear, siempre la vi como el futuro. Pero a veces tuerzo un poco el gesto cuando se repite el mantra de «inagotable, limpia y barata». Yo creo que la fusión nuclear es el futuro porque es inagotable y limpia (y además disponible en cualquier momento, sin depender de las condiciones del ambiente, un defecto del que adolecen las renovables). Eso de que una vez que haya reactores comerciales va a ser barata no me parece. Estimando un poco el costo de una central de fusión, se me hace que construirlas tendrá precios en el orden de magnitud de los 1000 (o quizá más cerca de los 10000) millones de dólares. Amortizar un costo semejante, supongo que se reflejará en algo tan prosaico, pero significativo, como la factura de la electricidad que reciben los consumidores.

  18. Está claro que es cuestión de economía, y quizá de que los potenciales inversores en caso de éxito no verían un reparto justo de los beneficios, o los aprovecharía, como siempre, los que puedan hacer más presión.
    Quizá habría que replantearse si realmente servirían grandes reactores que centralicen la producción de energía, con los problemas que dan ya tantos acaparamiento de poder y tantas dependencias, cuando el reactor que es el Sol nos da energía de fusión ya distribuida, y gratis, a todo el planeta.

    El ITER está muy bien como colaboración internacional en ciencia, pero los reactores tan potentes que salgan de esas investigaciones, si salen, no creo que resuelvan nuestros problemas de energía, sino que nos hará depender de un nuevo productor.

  19. Pero, ¿tenemos los materiales?.
    Suponiendo que el reactor final tenga un peso aproximado al ITER (en teoría va a ser mayor) de 25000 toneladas y que la mitad este hecho de neodimio (los reactor de fusión son en la practica imanes gigantes) que es relativamente abundante, pudiendo perfectamente pueden usar elementos mas escasos para el revestimiento o componentes.
    Pero a lo que voy es que con las reservas probadas y económicamente viables de neodimio tenemos solo suficiente metal para 10,000 reactores (que se dice pronto) 10 tera-vatios hora de producción y el mundo ya consume mas de 16 Tera-vatios hora.
    Sin contar que Latam, África y parte de Asia van a aumentar su consumo de energía si o si.

    1. Michel, los materiales para la construcción de los futuros reactores de fusión son similares a los necesarios para otras instalaciones similares; no me consta que haya ninguno que sea especialmente escaso (salvo el tritio, pero que será fabricado in situ), pero hasta que no se concluya IFMIF no se puede saber con seguridad.

  20. Si se consigue desarrollar la fusión nuclear comercial, supondrá un giro histórico comparable al neolítico o a la revolución industrial. Los libros de historia cambiarían en pocas décadas el significado de esa expresión. Hoy es el nombre de la mecanización de la industria en el siglo XIX (gracias al carbón y la máquina de vapor). Sospecho que en futuro no harán distinción entre combustibles fósiles. Los siglos del carbón, el gas y el petróleo tendrán una etiqueta común. Una época violenta, irresponsable y magnífica. Pero, aunque la fusión eliminaría el cuello de botella energético que amenaza nuestro futuro a largo plazo, nunca hemos dejado de consumir un litro de combustible que demandara el mercado y siempre ha sido una demanda creciente, incluso conociendo sus consecuencias. Nuestra civilización crece o colapsa. Solo una fuente de energía ilimitada permite un crecimiento ilimitado.

  21. Hace 30 años, un par de químicos coparon titulares de todo el mundo cuando afirmaron que habían logrado la «fusión fría»: la producción de energía empleando la misma reacción nuclear que potencia el sol, pero a temperatura ambiente. De confirmarse, el descubrimiento podría haber transformado el panorama global de la energía de la noche a la mañana, pero los hallazgos de los químicos no se replicaron claramente.

    ¿y si los materiales con estructuras ingeniosas pudieran reducir la energía necesaria para la fusión? Eso es lo que creían haber logrado los químicos Martin Fleischmann y Stanley Pons en la Universidad de Utah. El dúo hizo pasar electricidad por una vara de paladio en la denominada agua pesada, una forma de agua en la que los átomos de hidrógeno se remplazan con su pariente más pesado, el deuterio.

    En una conferencia de prensa celebrada el 23 de marzo de 1989, Fleischmann y Pons anunciaron que su configuración emitía cientos de veces más calor de lo que la química podía explicar. Su interpretación: los núcleos de deuterio dentro del paladio se estaban fusionando. La noticia llegó a titulares de todo el mundo. ¿Se habían resuelto de una vez por todas los problemas de energía de la humanidad?

    «[A los físicos] nos emocionó mucho», afirma Bhattacharjee. «Imagine si esto fuera verdad, lo maravilloso que sería, lo sencillo que sería. Este sería el sueño de mucha gente».

    https://www.nationalgeographic.es/ciencia/2019/05/estos-cientificos-podrian-revivir-la-busqueda-de-la-fusion-fria

    Los intentos de desencadenar la fusión fría, es lamentablemente, tachada de causa perdida por la física convencional.

    1. Más interesante me parece la fusión catalizada por muones. Esta consiste en introducir muones en una cámara que contiene deuterio y tritio. Los muones reemplazan a los electrones y se forman moléculas en las que la separación entre dos núcleos es muy pequeña puesto que los muones tienen una masa mayor que la de los electrones y orbitan muy cerca de los núcleos. Estos núcleos se pueden entonces fusionar expulsando a los muones que los mantenían juntos, y los muones liberados a su vez pueden ir a catalizar otras reacciones de fusión. El problema es el reducido tiempo de vida de los muones, pues antes de decaer deben de ser capaces de catalizar suficientes fusiones para que al menos se recupere la energía invertida en crearlos, lo cual hasta ahora no se ha conseguido.

  22. Hola, para mi el problema es el agua, en las centrales nucleares actuales se utiliza el agua y eso es un gran problema.
    ¿En una central de fusión, también se utilizará agua?
    ¿No se podría reciclar ese vapor para se utilizado nuevamente?
    ¿Que hay de los nanotubos de carbono, para extraer la electricidad, sin tener que utilizar agua?

    Si utilizamos el agua Del Mar, cada vez habrá menos y el mar se calentará y eso si que es un problema.
    Gracias.

    1. Luis, sí para mover la turbina se usará agua. ¿Reciclar el vapor? Siendo tan barata el agua no merece la pena desde un punto de vista económico dicho reciclado (que por supuesto es posible, aunque no al 100 %). Por otro lado, el uso de nanotubos de carbono para extraer electricidad es tan fase muy primitiva, nadie sabe si llegará a ver luz como tecnología práctica. Finalmente, agotar el agua del mar es casi imposible (lo que se puede gastar en la energía de fusión en muchos milenios es despreciable con lo que hay); el problema de verdad del agua del mar es la pérdida por evaporación debido al cambio climático y su posterior escape en la alta atmósfera.

    1. Enrique, lograr la fusión DT con Q>1 usando láseres parecía fácil sobre el papel en el año 2000, pero hoy en día aún no se ha conseguido. HB11 propone la idea de intentar lograr la fusión p¹¹B con láser; por ahora es solo una idea sobre papel, no hay nada más. En mi opinión si la fusión DT con láser es casi imposible, la fusión p¹¹B es imposible con dicha tecnología. Obviamente el papel lo aguanta todo.

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