Seguimos con fusión ¿Qué hacen los alemanes?

Un poco de nitrógeno no hace daño

Leyendo un interesante artículo del Spiegel (la primera mitad es un recordatorio de lo que es la fusión, lo interesante empieza en la segunda parte) me entero de que los físicos del ASDEX upgrade – un reactor experimental del tipo tokamak ubicado en Garching, Alemania, y operado por el Instituto Max Planck de Física de Plasma (IPP) – han hecho un sensacional descubrimiento. Al parecer, si se inyecta nitrógeno al plasma – que recordemos es hidrógeno ultracaliente, altamente comprimido y cargado eléctricamente – este no se enfría al contactar con esta “impureza” como cabría esperar, sino que aumenta su temperatura.

Günther Hasinger, atrofísico y nuevo director del IPP comenta al respecto: “el por qué surge este fenómeno inesperado es algo que no comprendemos todavía. Sorprendentemente la adición de nitrógeno parece mejorar el aislamiento del plasma”.

Tokamaks y stellarators

Como sabéis, el esquema que seguirá el reactor que el ITER construirá en Francia será (a pesar de la oposición de países como España o Alemania) un tokamak. Estos reactores emplean dos campos magnéticos para confinar el plasma, uno de ellos (el toroidal) lo generan imanes que rodean al vaso del reactor, y el otro (el poloidal) lo genera la carga que se hace circular por el propio plasma. Sin embargo este no es el único tipo de reactor experimental de fusión por confinamiento magnético que existe, no podemos olvidarnos de los reactores estelares, o estellarator, en los que ambos campos magnéticos se aplican exclusivamente mediante complejas bobinas exteriores helicoidales, lo cual hace innecesario inducir corriente al propio plasma evitando disrupciones e inestabilidades.

España y Alemania con dos reactores de este tipo cada uno, son las grandes potencias europeas en experimentación con stellarators. Concretamente son los:

Experimento: Wendelstein 7-AS, sede: IPP en Garching (Alemania), año de puesta en marcha: 1990

Experimento: TJ-IU, sede CIEMAT en Madrid (España), año de puesta en marcha: 1994

Experimento: TJ-II, sede CIEMAT en Madrid (España), año de puesta en marcha: 1995

Experimento: Wendelstein 7-X, sede: IPP en Garching (Alemania), en construcción.


Hoy por hoy el estellarator TJ-II del CIEMAT en Madrid (véase primera foto) es el el más avanzado del mundo en operación, pero esto cambiará cuando el IPP finalice la construcción del Wendelstein 7-X. Precisamente de este último reactor – del tipo torsatrón (véase segunda imagen) – trata la parte final del artículo del Spiegel. Como decía entes, los reactores estelares no necesitan añadir pulsos eléctricos al plasma – lo cual provoca las dificultades de control típicas de los tokamak – y este nuevo reactor que costará la friolera de 400 millones de euros será, en palabras de sus diseñadores “el más dificil de construir de la historia, pero el más sencillo de operar”. El artículo dice que las bobinas magnéticas – de formas realmente extrañas – le darán al reactor el aspecto de la columna vertebral de un dinosario. El diseño, realizado mediante computadoras de última generación que han hecho posible el cálculo de la configuración óptima de las bobinas, requerirá que los soldadores realicen un trabajo de precisión nunca visto hasta la fecha (el artículo llama a la tarea “la Mona Lisa de la soldadura”).

Si todo va bien, el primer experimento tendrá lugar dentro de 5 años. En esa fecha, se conectarán los imanes refrigerados con helio líquido, se insuflará delicadamente hidrógeno a la cámara de vacío a través de las válvulas, y las unidades de microondas calentarán el plasma a temperaturas varias veces superiores a las del sol para después – confiemos en la ingeniería alemana – liberar un infierno controlado. De ser así, el mundo cambiaría para siempre, y el hidrógeno contenido en tres botellas de agua suministrarían la electricidad que una familia consume en todo un año.

El sistema es tan grande y complicado que incluso a estos físicos lumbreras les está llevando más tiempo del esperado. Si tenemos en cuenta la ley de Murphi que dice que cuando algo puede salir mal, saldrá mal (véase el triste estreno del LHC) seguro que el reto al que se enfrentan los alemanes será enorme. De momento lo seguiremos con interés, puesto que el ITER queda demasiado lejos en el horizonte, y yo por mi parte aprovecharé la ocasión y le haré alguna pregunta a Charles Seife sobre su opinión al respecto.

18 Comentarios

  1. 1 Mario López Mario López 5 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Y yo me pregunto…
    ¿Qué haremos con esa energía cuando consigamos obtenerla a tan bajo precio?
    ¿Qué pasará cuando sea barata de verdad, barata de producir y amortizar?
    ¿Ayudaremos a nuestros congéneres africanos a mejorar sus condiciones de vida?
    ¿Refundaremos una sociedad basada en el conocimiento, la solidaridad, la ecología, el arte y el buen rollito en general?
    ¿O quizás haremos armas todavía más destructivas, ensancharemos la brecha entre las sociedades consumistas desarolladas y las áreas marginadas?
    ¿Nos volveremos todavía más consumistas y especuladores con esta nueva fuente de energía que la naturaleza nos vuelve a regalar?
    ¿Aprovecharemos esta próxima oportunidad o generaremos una nueva sociedad más tecno-salvaje si cabe?
    ¿No ha sido el petroleo un regalo de la naturaleza?
    Y yo me pregunto…
    ¿Si hemos hecho lo que hemos hecho con el petróleo, qué haremos con una energía más barata todavía?

  2. 2 Ed Hunter Ed Hunter 5 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Mis respuestas a las preguntas de Mario, en mi humilde opinión:

    Cuando consigamos una fuente de energía realmente barata en comparación con las que ahora disponemos, dejaremos de usar las actuales. Sobre todo el petroleo, el gas y el carbón. Posiblemente a la larga el precio de la energía se reducirá mucho, pero otros costes se mantendrán o no cambiarán mucho, por ejemplo el de distribución no tiene porque alterarse demasiado, las líneas de alta tensión costarán lo mismo que cuestan ahora, o por lo menos su coste no es directamente proporcional al coste de generación de energía. Lo que es posible es que si aumenta enormemente la capacidad de producción de energía, aumente mucho la demanda de la misma y se requiera una capacidad de distribución mucho mayor.

    El problema de África no es un problema energético, es de una índole social, política y económica. Si hubiese voluntad política de resolución la podríamos resolver con las fuentes energéticas actuales. En cuanto a las armas altamente destructivas… basadas en la fusión las “tenemos” (como especie, sólo unos “pocos” países tienen realmente armas de estas) desde hace mucho tiempo, se llaman Bombas H o Termonucleares, y la primera explotó el 1 de noviembre de 1952.

    Seguramente si disponemos de más energía la usaremos, la “derrocharemos”, aunque no se si se puede hablar de derrochar algo que es “virtualmente” infinito. En cualquier caso será una situación mucho mejor a la actual, ya que el petróleo tiene unos inconvenientes muy preclaros respecto a la fusión nuclear (si finalmente es posible su uso como fuente energética sostenible), ya que el petroleo es comparativamente escaso, muy sucio, su uso implica emitir gases invernadero que pueden alterar críticamente el clima del planeta y eso sin hablar de los problemas provocado por su control político y económico.

    Con la fusión puede que Europa, USA, Japón… quién sea, controle la tecnología los primeros años, pero tarde o temprano esa tecnología se democratizará y todas las naciones del planeta tendrá acceso a ella, si hace falta. En cualquier caso, no es la ciencia la que tiene que resolver los problemas sociales de la especie.

  3. 3 Barra Barra 5 Ene 2009 0 (0 Votos)

    —————————————————————————————————–
    ¿Qué haremos con esa energía cuando consigamos obtenerla a tan bajo precio?

    Se irá introduciendo a un ritmo constante pero despacio para no provocar un adebacle energetico mundial, siempre y cuando se agoten en buena manera las fuentes de combustibles fósiles. Siempre contaminando dentro de los límites que les permitan no acabar con la raza humana.
    Existen intereses excesivamente influyentes en los principales paises del mundo para que esto no ocurra Gazprom,Chevron-Texaco, Total , Shell ,Agip, …. estas dependen directamente, pero indirectamente depende del petroleo toda la lista de empresas que se te ocurran hasta llegar al panadero de mi barrio

    —————————————————————————————————–
    ¿Qué pasará cuando sea barata de verdad, barata de producir y amortizar?

    Espero que repercuta en la factura de la luz :-D pero sobre todo, la historia ha demostrado que ante el descubrimiento de las fuentes de energía baratas y accesibles siempre se produce un “crecimiento/avance/evolucion mundial” considerable, hidraulica-> carbon -> Petroleo
    —————————————————————————————————–
    ¿Ayudaremos a nuestros congéneres africanos a mejorar sus condiciones de vida?

    Estos vecinos están destinados a sufrir, nunca se les ha ayudado, tampoco se les ayudará ahora. Se puede ver en cualquier ejemplo desde la 1º revolución industrial .En determinados paises de africa(no hay que generalizar) por cada vacuna que se les facilita van por otro lado 10.000 balas y varios misiles, hasta que no cambie esto,están perdidos.
    —————————————————————————————————–
    ¿Refundaremos una sociedad basada en el conocimiento, la solidaridad, la ecología, el arte y el buen rollito en general?
    El ser humano es ambicioso por naturaleza por los que lo dudo mucho :-D . Si tienes unos 30 años como yo seguramente antes de que fallezcamos viviremos una crisis aguda, me refiero a una crisis en la que no importa el paro ni el CO2 si no la supervivencia , osea una guerra o conflicto grave posiblemente derivado de este tema en particular .
    Si pones en dos listas los paises consumidores y productores de petroleo/gas seguramente cada año , una gram mayoría estén en partes más opuestas, por hay te puedes hacer una idea de por donde irán los conflictos mundiales en las proximas decadas.

    —————————————————————————————————–
    ¿O quizás haremos armas todavía más destructivas, ensancharemos la brecha entre las sociedades consumistas desarolladas y las áreas marginadas?
    Se extrecharán las brechas para que los paises subdesarrollados puedan consumir los productros del primer mundo
    —————————————————————————————————–
    ¿Nos volveremos todavía más consumistas y especuladores con esta nueva fuente de energía que la naturaleza nos vuelve a regalar?
    Esta energia no nos la regala la naturaleza como el viento o el sol, esta nos la hemos currado :-D consumismo y espculación habrá hasta que se destruya la sociedad capitalista actual, posiblemente nunca , posiblemente en 30 años …
    —————————————————————————————————–
    ¿Aprovecharemos esta próxima oportunidad o generaremos una nueva sociedad más tecno-salvaje si cabe?
    porspuesto,
    —————————————————————————————————–
    ¿No ha sido el petroleo un regalo de la naturaleza?
    ¿Si hemos hecho lo que hemos hecho con el petróleo, qué haremos con una energía más barata todavía?

    Espero que contaminar menos y crear una dependencia electrica aun más si cabe

  4. 4 FunFrock FunFrock 5 Ene 2009 0 (0 Votos)

    El tema de la fusión nuclear debería de se prioritario en la inversión, es lo único (junto con la mejora del almacenamiento de la energía, osea, guardar grandes cantidades de energía sin que ésta se pierda) el próximo paso para dejar de depender del petroleo y obtener nuevas y novedosas tecnologías hasta ahora nunca vistas.

    Por cierto, voy a aprovechar a enviarle un correo a los creadores del podcast que llevo a ver si consiguen entrevistar a algún científico o ingeniero de Fusión Nuclear (sabiendo que hay en España, será fácil)

    Un saludo

  5. 5 Mario López Mario López 5 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Gracias por tus comentarios.
    Me gusta tu optimismo bien informado!
    Las preguntas eran retóricas pero creo que es importante pensar en las repercusiones que tienen los avances de la ciencia sobre una sociedad cada vez menos reflexiva. Los que disfrutamos siguiendo el avance de la ciencia a veces nos emborrachamos con el optimismo que generan las novedades pero lo cierto es que gran parte de los chips procesadores que producimos los usamos en consolas de video-juegos, armas, servidores repletos de pornografía.
    La sociedad del conocimiento no solo se alimenta de datos, debería haber algo de sabiduría y de amor al planeta y a sus habitantes. Hubo un día, iluso de mí, que pensé que el vacío que estaban dejando las religiones lo llenaría la filosofía.
    Nos falta inspiración, nos sobra egoísmo.

    Saludos

  6. 6 Pchs Pchs 5 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Soy de la misma opinión. Tenemos mucho (demasiado) poder y poca (casi ninguna) sabiduría. Disponer de energía baratísima sólo servirá para acelerar los impulsos autodestructivos de esta civilización enferma. Siempre que existe desigualdad, hay que apuntalarla militarmente, así que nadie se llame a engaño, si hay pobres, es porque hay ricos, simplemente (es el rico el que crea al pobre, no son fenómenos independientes en absoluto). Por alguna extraña razón es más fácil indagar en los secretos de la física que en las profundidades de la mente humana y en particular la del hombre occidental. En cualquier caso, afortunadamente, esto de la energía de fusión me temo que seguirá el mismo camino que otras sensacionales cagadas históricas de la ciencia, y soy optimista respecto al futuro: EEUU se va a ir al carajo, la UE va a ser un actor más del escenario, ni privilegiado ni particularmente importante, y el resto de pueblos ahora callados tendrán mucho que decir. Y reclamar. Y respecto a le energía, hoy por hoy, la media occidental dice que el 55% de la energía se despilfarra directamente, en España un porcentaje mayor. Pero claro, si no se despilfarra el sistema (capitalista) no funciona…

  7. 7 cosmic cosmic 6 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Cuando tengamos….TENGAMOS?….los ALEMANES TIENEN, o tendran, digamos….Mi prediccion es que solo algunos paises gozaran de esta energia, ya que durante un tiempo sera su factor de diferenciacion del resto del mundo….los demas podremos irnos al diablo lenta y dulcemente, quemando combustibles fosiles, o septuagenarios, o prepuberes, o los huesos de los antepasados o lo que tengamos mas abundantemente. y solo veremos de cerca a esta energia cuando la distancia en desarrollo entre los paises participantes de esta energia y el resto sea tan grande que no se pueda salvar……. o…… sera una tecnologia a la mano del mundo, que hara mas limpio y mas justo a este planeta…..cual opcion creen mas probable?…… en fin….gran blog. saludos maikel…

  8. 8 Pchs Pchs 6 Ene 2009 0 (0 Votos)

    No, hombre, los descubrimientos de la ciencia no se pueden contener. Si los alemanes “lo consiguen”, los demás sólo tendrán que replicar las condiciones, es así como funciona el método científico. Los americanos “inventaron” la bomba atómica, no pasó un nada hasta que la URSS la logró, y después el RU, Francia, China, la India, Pakistán, Israel… Por ese aspecto no te preocupes, otra cosa es que un Estado tenga que tener una infraestructura social e industrial para plantearse ser suficiente en determinados campos. El mundo camina hacia articulaciones en bloques, políticamente multipolar (por cierto, ya ves cómo Rusia y China se acaban de aliar para la exploración espacial, allá la ESA y sus seguidismos políticos de EEUU), y me temo que la UE estará en manos de Alemania porque ya no queda ningún estado a su altura ni tiene contrapesos internos porque se han fundido todos, quizá con la salvedad de Francia pero no tiene el peso que tiene Alemania. Ni que decir tiene que España va a pintar lo que pinta Malta, Chipre o Eslovenia, y gracias. ¿Qué tal ir aprendiendo alemán? xD Respecto a la energía, el futuro está en la eficiencia y combatir el modelo actual de despilfarro total (en su producción, transporte, distribución, y sobre todo consumo). El mito del crecimiento económico y del “progreso” se va a ir al cubo de la basura de la historia, que ya era hora. Yo apostaría por nuevas tecnologías en estos campos. Piensa que por ejemplo, desarrollar motores que superen los actuales rendimientos termodinámicos del 25% (piensa por ejemplo en cifras del 50%) simplemente reduciría el consumo a la mitad. No necesitamos métodos nuevos de obtención de energía, ya sólo falta que se le ocurra a alguien cambiar los Alpes de sitio.

  9. 9 Rne Rne 6 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Tengo entendido que el extraer el petroleo de los pozos actualmente cuesta unos sesenta centavos de dolar el barril.

    Todo lo demás es especulacion.

    Por lo tanto, eso de tener energia mas barata, no cambiará nada.

    El problema está en otra parte.

    Además, si todos nos ponemos a derrochar energia, toda esta, seguramente provocará calentamiento. Y con esto afectará al medioambiente.

  10. 10 Cabezón Cabezón 6 Ene 2009 0 (0 Votos)

    No sé lo que pasa, pero la mayoría de los comentarios son verdaderos ladrillos.

  11. 11 Xinker Xinker 6 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Buf…que optimista veo hoy a la gente en los comentarios. xD

    Tengo una preguntilla que no he conseguido resolver con el Dr. Google que me gustaría plantear:

    – En la entrada se plantea una ventaja que tiene el stellarator frente al tokamak, pero ¿Tiene alguna ventaja este segundo frente al primero? supongo que la tendrá, porque, si no, no habría “discusión” sobre que tecnología usar. En ese caso, ¿Cuál(es) es(son) esa(s) ventaja(s)? y ¿Por qué se ha optado por usar la tecnología tokamak frente a la stellarator?

    Muchas gracias de antemano por la posible respuesta, y de postmano a maikel por el artículo, que, como casi siempre, es genial.

  12. 12 Pilot Pilot 6 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Como ya dijo una vez un gran escritor, al final, el verdadero contaminante sera simplemente el calor, y ese a ver como lo eliminamos .

  13. 13 Pchs Pchs 6 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Xinker, está en la Wiki:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Stellarat....arison_to_tokamaks

    Como te dice Maikel, el Stellerator es más complejo, caro y difícil de montar (presumiblemente, de mantener, pero sobre esto no tengo datos). Para no poner otro ladrillo, te recomendaría que buscaras por Google los proveedores y fabricantes de piezas (=multinacionales) de unos y otros proyectos y seguro que no tienes ningún problema en montar el ladrillo tú solo xD

  14. 14 Maikelnai Maikelnai 6 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Xinker, la respuesta a tu pregunta la da la wikipedia inglesa:

    On the downside, the three-dimensional nature of the field, the plasma, and the vessel make it much more difficult to do either theory or experimental diagnostics with stellarators. [..] It is much harder to design a divertor (the section of the wall that receives the exhaust power from the plasma) in a stellarator, the out-of-plane magnetic coils (common in many modern stellarators and possibly all future ones) are much harder to manufacture than the simple, planar coils which suffice for a tokamak, and the utilization of the magnetic field volume and strength is generally poorer than in tokamaks.

    Visto en http://en.wikipedia.org/wiki/Stellarat....arison_to_tokamaks

  15. 15 santaklaus santaklaus 7 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Que sea barata de producir no significa que nos la vayan a vender barata. Ya se encargarán los productores o el Gobierno de “explicarnos” por qué esta energía barata nos costará tanto o más como la producida por otros medios. ¿Acaso no nos cobran igual la producida eólica o fotovoltaicamente?

  16. 16 Barra Barra 7 Ene 2009 0 (0 Votos)

    No sería la primera vez que manifiestan que la culpable de la subida de la factura de la luz son las energías alternativas, cuando el efecto de reducción del precio de la eolica simpre es mayor a las primas que recibe, no tiene sentido … a parte del CO2 que no se genera.

    A ver si la fusión evoluciona rápido y nos hace volver a los gobiernos autarcas ( energeticamente hablando) :-) . A si no tenemos problemas como los del gas ruso

    http://www.elpais.com/articulo/interna....107elpepuint_6/Tes

  17. 17 Yeri Yeri 8 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Estoy de acuerdo en que sea barata de producir no quiere decir que nos la vayan a vender barata.
    Nos la van a vender igualmente porque la necesitamos, así, por qué motivo íban a dejar-la mucho más barata.
    Además, los primeros años habrá que pagar la infraestructura para producirla.

    Saludos,

    Gerard.

  18. 18 -Jose- -Jose- 12 Ene 2009 0 (0 Votos)

    Me ha encantado este hilo, de verdad. Me encanta que la gente dedique tiempo en conversaciones como estas, todos o por lo menos los que tenemos interes aprendemos. Gracias de verdad!!

Deja una respuesta

Tu correo nunca será publicado. Los campos obligatorios están marcardos con *

Obligatorio
Obligatorio

Patrocinadores

Twitter

  • No public twitter messages

Flickr

  • Una foto de Flickr
  • Una foto de Flickr
  • Una foto de Flickr
  • Una foto de Flickr
  • Una foto de Flickr
  • Una foto de Flickr
  • Una foto de Flickr
  • Una foto de Flickr
  • Una foto de Flickr