Científicos españoles tratan de construir un pequeño Sol en la Tierra

Miembros del departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la Universidad de Sevilla (US) están investigando cómo reproducir en la Tierra la forma que tienen las estrellas de producir energía. Los expertos trabajan en reactores experimentales de fusión nuclear con el objetivo de obtener una fuente de energía sostenible, limpia y virtualmente inagotable.

“Tratamos de construir un pequeño Sol en la Tierra”, afirma el responsable de esta investigación el profesor de la US y miembro del Centro Nacional de Aceleradores (CNA) de Sevilla, Manuel García Muñoz, pero para ello necesitan controlar perfectamente la fusión de isótopos de hidrógeno que forman el en el interior del reactor nuclear.

Las estrellas producen energía fusionando los núcleos de los átomos que la componen y en este proceso alcanzan temperaturas de hasta 10-20 millones de grados. Para conseguir la fusión en la tierra, sin embargo, los reactores tienen que operar a temperaturas incluso más elevadas que las del Sol, 100 millones de grados.

“No hay material que aguante esas temperaturas por lo que hay que mantener el plasma confinado mediante campos magnéticos y alejado de las paredes del reactor, levitando en el vacío ya que cualquier contacto del plasma con la pared hace que esta se derrita ocasionando daños en la pared del reactor y rompiendo el vacío necesario para que se produzca la fusión”, explica García Muñoz.

Partiendo de esta premisa, el grupo de investigación estudia las pérdidas de iones energéticos que se producen en el plasma durante la fusión. Estas pérdidas se producen principalmente por la interacción de estas partículas con ondas que produce el plasma de forma autosuficiente.

Para el estudio de estas pérdidas se han instalado diversos detectores en el reactor de fusión ASDEX Upgrade tokamak del Instituto Max-Planck para Física del Plasma de Munich (Alemania). En su web se puede ver una espectacular vista panorámica del tokamak. El estudio sepublica en la revista Plasma Physics Controlled Fusion.

Este grupo, que ya es referencia a nivel mundial en el desarrollo de estos detectores y en el estudio del comportamiento de estas ondas, colabora con otros grupos de investigación de San Diego (California), Daejon (Corea del Sur) y Oxford (Reino Unido), entre otros.

“La energía que se obtendría de un solo vaso de agua equivaldría a toda la energía que consumiría una persona en toda su vida”, afirma este investigador, pero el problema radica en controlar en todo momento el plasma que levita en el vacío dentro del reactor para que pérdidas de este no dañen las paredes del reactor y rompan el vacío.

En concreto, con el proyecto Transporte de Iones Rápidos Inducido por Inestabilidades Magnetohidrodinámicas en Plasmas Calientes Confinados Magnéticamente los expertos van a estudiar el comportamiento de las partículas que se encargan de calentar el plasma, ver el número exacto de estas partículas que se escapan del plasma y tratar de conseguir el control absoluto del mismo.

Aunque este tipo de fuente de energía limpia ya es totalmente factible desde el punto de vista científico, los expertos siguen trabajando con el objetivo de demostrar que la fusión de partículas de hidrógeno es viable también desde el punto de vista tecnológico “En un futro próximo de un par de décadas la fusión podría ser una alternativa a los combustibles convencionales como el petróleo”, augura Manuel García.