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Dynomak, un nuevo generador de fusión más barato que una central de carbón

Ingenieros de la Universidad de Washington han diseñado el Dynomak, un concepto de reactor de fusión que, en la escala de una central eléctrica, rivalizaría en costes con una nueva planta de carbón. También sería diez veces más bárato y más eficiente que el ITER.

La fusión nuclear evita las emisiones de gases de invernadero, los residuos radiactivos de larga duración y es un suministro de combustible casi ilimitado. Pero hoy por hoy sus costes no son ausmibles.

El nuevo diseño se presentará mañana 17 de octubre en la Conferencia de la Energía de Fusión de la Agencia Internacional de Energía Atómica, en San Petersburgo, Rusia.

esquema dynomak

Esquema del reactor Dynomak y principales parámetros de funcionamiento.

Thomas Jarboe, profesor de Aeronáutica y Astronáutica y profesor adjunto en Física de la Universidad de Washington (UW) declaró a los medios que “ahora mismo, este diseño tiene el mayor potencial de producción de energía de fusión económica que cualquier concepto actual“.

El reactor comenzó como un proyecto de clase planteado por Jarboe hace dos años. Posteriormente, Jarboe y el estudiante de doctorado Derek Sutherland (quien previamente trabajó en un diseño de reactor en el Instituto de Tecnología de Massachusetts) continuaron desarrollando y perfeccionando el concepto.

El diseño se basa en la tecnología existente y crea un campo magnético dentro de un espacio cerrado para mantener el plasma en su lugar el tiempo suficiente para que se produzca la fusión, permitiendo que el plasma caliente reaccione y se queme. El reactor en sí sería en gran medida autosuficiente, lo que significa que podría calentar continuamente el plasma para mantener las condiciones termonucleares. El calor generado por el reactor calentaría un refrigerante que se utiliza para hacer girar una turbina y generar electricidad, similar a cómo funciona un reactor de potencia típico.

“Esta es una solución mucho más elegante, porque el medio en el que se genera la fusión es el medio en el cual también se está conduciendo toda la corriente requerida para limitarlo”, dijo Sutherland.

MUCHO MÁS PEQUEÑO QUE EL ITER

Hay varias formas de crear un campo magnético, crucial para mantener un reactor de fusión en marcha. El diseño de la UW es conocido como un spheromak, lo que significa que genera la mayoría de los campos magnéticos mediante la conducción de corrientes eléctricas en el propio plasma. Esto reduce la cantidad de materiales necesarios y, de hecho, permite a los investigadores reducir el tamaño global del reactor.

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Otros diseños, como el proyecto de reactor de fusión experimental ITER que actualmente se está construyendo en Francia, tienen que ser mucho más grande que el de la UW, porque se basa en bobinas superconductoras que circulan alrededor del exterior del dispositivo para proporcionar un campo magnético similar. Cuando se compara con el concepto de reactor de fusión en Francia, el de la Universidad de Washington es mucho menos costoso – más o menos una décima parte del costo de ITER – mientras produce cinco veces la cantidad de energía.

Los investigadores de la UW calcularon el costo de la construcción de una planta de energía con un reactor de fusión usando su diseño y lo compararon con la construcción de una central eléctrica de carbón. Utilizaron una métrica llamada ‘overnight capital costs’ que incluye todos los gastos, en particular los correspondientes al inicio del proyecto. Una planta de energía de fusión que produce 1 gigavatio  de potencia costaría 2.700 millones de dólares, mientras que una planta de carbón de la misma potencia costaría 2.800 millones, de acuerdo con su análisis.

Spheromak

Comparación de costes entre diversas tipologías de central eléctrica. Nótese que sólo los ciclos combinados de gas serían más baratos de construir, pero a su vez el coste del combustible dispara el gasto anual de operación.

 

dynomak costes

Desglose de costes de una planta de fusión con reactor dynomak

En este momento, el concepto de la UW es aproximadamente una décima del tamaño y poder de su objetivo final, que queda a años de trabajo. Los investigadores han probado con éxito la capacidad del prototipo para sostener un plasma de manera eficiente, y mantener este proceso a medida que el dispositivo se hace más grande. Su trabajo ha sido publicado en Fusion Engineering and Design.

Vía EuropaPress y Nextbigfuture.com

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About José Miguel Corrales

Ingeniero Industrial, especializado en Ahorro Energético, Eficiencia Energética y Energías Renovables. Preocupado por la sostenibilidad económica y medioambiental de nuestra sociedad.
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One thought on “Dynomak, un nuevo generador de fusión más barato que una central de carbón

  1. Sinceramente creo que esta sera la verdadera energía limpia y renovable del futuro, aunque esta claro, que aún le quedan un par de décadas de desarrollo hasta conseguir un modelo comercial que sea rentable económicamente hablando.

    Y es que la principal y gran ventaja de esta energía con respecto al resto de las renovables, es la continuidad y estabilidad.

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