Tormenta en ITER: el reactor de fusión nuclear más grande del mundo es inviable con su diseño actual y se ha retrasado

El consejo del ITER ha hecho oficial un secreto a voces: el reactor de fusión nuclear más grande y caro del mundo ha retrasado una década su puesta en marcha. Hay un nuevo plan de desarrollo, e incluye cambios de diseño importantes.

Qué es el ITER. El Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER, por sus siglas en inglés) es un faraónico proyecto científico de fusión nuclear en el que participan 35 de las mayores economías del mundo. La Unión Europea aporta el 40% de la financiación. China, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos aportan el 60% restante.

El reactor se encuentra en construcción en Cadarache, al sur de Francia. Está basado en el diseño Tokamak, un dispositivo en forma de toroide que utiliza un poderoso campo magnético para confinar plasma caliente a temperaturas extremadamente altas (alrededor de 150 millones de grados Celsius) que hacen posible la fusión de los núcleos de hidrógeno, liberando energía limpia y virtualmente ilimitada.

ITER es un proyecto científico que busca demostrar la integración de sistemas necesarios para operaciones de fusión nuclear a gran escala. Será el tokamak más grande del mundo, capaz de confinar un volumen de plasma de 840 metros cúbicos en un flujo de 6,2 metros de diámetro.

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Un nuevo cronograma. Un proyecto tan ambicioso entraña todo tipo de dificultades, y el ITER sabía desde hace años que no iba a poder cumplir con los objetivos del plan previsto desde 2016. Ni en plazos, ni en presupuestos. Sin embargo, ha sido ahora cuando ha decidido frenar la bola de nieve con cambios de diseño y un nuevo plan de referencia.

El plan antiguo esperaba obtener el primer plasma en 2025 con una prueba breve de baja energía. El nuevo plan lo retrasa ocho años, a 2033, pero con una prueba de duración completa y mayor valor científico.

El nuevo plan también retrasa la fase de investigación a 2034 y la obtención de energía magnética completa de 2033 a 2036. El inicio de la fase de operaciones se ha retrasado cuatro años, de 2035 a 2039.

Cambios de diseño. El nuevo plan de referencia proporciona además el tiempo necesario para implementar cambios de diseño en el reactor. El cambio más importante es que ITER utilizará tungsteno en lugar de berilio en la primera pared, la que se enfrenta directamente el plasma.

Ningún reactor de fusión utiliza berilio y el ITER admite que su elección fue un error. El tungsteno es más relevante para futuras máquinas de demostración y dispositivos de fusión nuclear comerciales en 2060.

Motivos del retraso. En una rueda de prensa desde el consejo, Pietro Barabaschi, director general del ITER, culpó del retraso a:

• La pandemia de covid-19, que impactó en el proyecto con reducción de personal, cierre de fábricas y retrasos en envíos e inspecciones
• Problemas de disponibilidad de los componentes y una calidad subóptima en el diseño del reactor
• Problemas de cultura interna y un cronograma demasiado optimista para el ensamblaje del reactor y la obtención de plasma

El nuevo plan prioriza la instalación de componentes críticos desde el principio y retrasa casi una década la obtención de plasma, pero a cambio de un reactor mejor preparado para la operación del ITER.

Objetivos y desafíos. El objetivo primario del proyecto ITER es lograr una eficiencia de fusión de Q≥10 en intervalos de 400 segundos.

Esto significa que el reactor habrá demostrado su viabilidad si es capaz de generar 500 MW de potencia térmica de fusión usando solo 50 MW para calentar el plasma. A largo plazo, el ITER espera lograr Q≥5 de forma continua.

El complejo del ITER empezó a construirse en 2013.  El resupuesto inicial era cercano a los 6.000 millones de euros, pero se prevé que el precio total supere los 22.000 millones de euros. Otras estimaciones sitúan el coste entre 45.000 y 65.000 millones de dólares, uno de los proyectos internacionales más caros de la historia.

Imagen | ITER

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Matías S. Zavia

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