Ángel Ibarra
Director del Consorcio IFMIF-DONES para el desarrollo de la fusión nuclear“La instalación IFMIF-DONES es fundamental para desarrollar los reactores de fusión nuclear”
Hablamos con Ángel Ibarra, director del Consorcio IFMIF-DONES España, que tiene como objetivo contribuir al Programa Europeo de Fusión, entre otros aspectos, a través del diseño, construcción, equipamiento y explotación científica de IFMIF-DONES. Esta gran instalación científica, que en el mes de enero recibió luz verde para construirse en los terrenos granadinos de Escúzar, se encargará de probar y validar los materiales de los futuros reactores nucleares de fusión.
Ángel Ibarra Sánchez, director del Consorcio IFMIF-DONES España, es doctor en Física por la Universidad Autónoma de Madrid. Ha trabajado durante más de 35 años en diferentes aspectos relacionados con la fusión como fuente de energía, prestando especial énfasis a los materiales y su respuesta frente a la radiación. Ha publicado más de 200 artículos en temas relacionados con la tecnología de fusión y forma parte de diversos comités nacionales e internacionales sobre esta materia.
Su vida transcurre ahora entre Granada, principalmente, y Madrid. Recibe a Foro Nuclear en las instalaciones del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), concretamente en la División de Tecnologías para la Fusión del Laboratorio Nacional de Fusión que ha dirigido durante más de 15 años.
IFMIF-DONES es un proyecto internacional que consiste en la creación de una instalación científica, que cuenta con un gran acelerador de partículas, para el estudio de los materiales que podrían componer los reactores de fusión nuclear
Avances en la fusión nuclear
Este gran experto en fusión nuclear traslada los pasos más relevantes que se han llevado a cabo en las últimas tres décadas: “la construcción del JET (la máquina -tokamak- que hay en Inglaterra) y que fue capaz en el año ‘92 de generar una cantidad de energía significativa mediante reacciones de fusión, y que lo ha vuelto a hacer recientemente en cantidades mayores y la construcción del ITER [con participación de la Unión Europea, Japón, Estados Unidos, Corea del Sur, India, Rusia y China], un proyecto de reactor de fusión que se empezó a preparar cuando yo empecé a trabajar en este campo, en el año ‘85”, explica.
Junto a la construcción y avances del JET y del ITER, añade, “una evolución muy importante es que, en este tiempo, se ha identificado y se entienden mejor los retos tecnológicos que supone construir un reactor de fusión”.
IFMIF-DONES, esencial para el desarrollo de la fusión
La siguiente máquina que hay que construir tras los resultados que ofrezca ITER, explica Ibarra, es DEMOnstration power plant, DEMO, que se puede considerar como un paso intermedio lo más próximo a un reactor comercial de fusión. “DEMO tendrá que producir electricidad y funcionar casi como un reactor comercial”, indica.
Ángel Ibarra añade que “la misión principal de IFMIF-DONES es ser capaz de generar una base de datos que solicitarán los organismos reguladores sobre el comportamiento de los materiales en los reactores de fusión para iniciar su construcción”. ¿Por qué está IFMIF-DONES en el camino crítico?, añade, “porque sin DONES no se puede construir DEMO. Hacen falta los dos: los resultados de ITER y de DONES. En definitiva, DONES es la máquina que nos va a permitir cualificar y probar cómo se van a comportar esos materiales con los que construir el reactor DEMO y, posteriormente, los reactores de fusión comercial”.
“La misión del proyecto IFMIF-DONES es construir una herramienta que permite cualificar los materiales que habría que usar en los reactores de fusión”
“El principal problema de los materiales es que, en interacción con los átomos, se mueven de su sitio, se crean defectos y se modifican sus propiedades. Puede ocurrir cualquier clase de modificación y eso es lo que hay que controlar y estudiar”, explica el director del Consorcio IFMIF-DONES.
DONES y sus aplicaciones científicas e industriales
IFMIF-DONES estará asociado a centros tecnológicos y tendrá numerosas aplicaciones. “Es una herramienta en la que vamos a hacer experimentos”, explica este experto. “Ahora tenemos claro el primero de ellos, pero todo irá evolucionando a lo largo de los años y servirá en otros campos. Vamos a construir una máquina única que tiene unas características únicas. La prioridad es la fusión y conocer el comportamiento de los materiales, para eso se construye. Pero hay muchas otras áreas científicas e industriales en las que podría ser relevante: en física nuclear podríamos construir algo único, una máquina capaz de generar pulsos de neutrones muy cortos e intensos que permite realizar estudios que no se ha podido hacer hasta ahora. IFMIF-DONES reúne unas condiciones para la generación de radioisótopos de uso médico que actualmente son relativamente complejos de obtener y se generan en muy pocos emplazamientos en el mundo y también se puede utilizar para la cualificación de circuitos electrónicos, entre otras muchas aplicaciones”.
Desarrollo científico y empleo a largo plazo
La comunidad científica ha identificado esta instalación como uno de los elementos esenciales para desarrollar la fusión como fuente de energía. Con gran apoyo también a nivel local, regional y nacional, hasta el punto de que la ministra de Ciencia e Innovación, Diana Morant, lo ha calificado como “la mayor infraestructura científica y tecnológica internacional de España”, el proyecto IFMIF-DONES ofrecerá empleo directo, según Ángel Ibarra, “a 300 personas aproximadamente a tiempo completo durante 30 o 40 años o incluso a más largo plazo”. Ibarra explica que el análisis de los materiales para los reactores de fusión no se va a acabar. “DONES es una máquina que nos va a permitir cualificar los materiales que se van a usar en DEMO. No solo habrá el DEMO europeo, sino que llegarán muchos otros como el japonés y, posteriormente, el análisis de los materiales de los reactores comerciales, por lo que podemos estar hablando de incluso 80 años”, asegura.
“Una instalación científica como IFMIF-DONES tiene un impacto socioeconómico muy significativo”
“Una instalación científica de estas características tiene un impacto muy significativo en el entorno local a largo plazo en el ámbito del empleo, de la creación o implantación de nuevas empresas, en el desarrollo tecnológico de las empresas locales y, en general, en todo el entorno socioeconómico. Es previsible que la instalación tenga un efecto dinamizador para grupos de investigación y empresas trabajando en tecnologías de interés para la instalación”, asegura Ángel Ibarra.
Reactores comerciales de fusión
Preguntamos por la llegada de la fusión a nuestras vidas. “Todo dependerá de la cantidad de dinero que haya en el sistema y, si en lugar de construir un solo DEMO, se construyen varios”, explica Ángel Ibarra. “El esquema actual es el siguiente: consigo resultados en ITER, construyo DEMO, tengo resultados de DEMO y puedo construir un reactor comercial. En 2040 o 2050 empezará la construcción del reactor de demostración DEMO, para conseguir resultados en 2060-2070 y, a partir de entonces, construir el primer reactor comercial de fusión. La gente se escandaliza cuando hablo de 100 años, lo cual no significa que no habrá ningún impacto en la producción de electricidad gracias a la fusión. DEMO va a producir electricidad pero, para conseguir una fracción significativa, tienes que tener unos 300 reactores funcionando. Necesitaremos varias generaciones de reactores fusión, al igual que ha ocurrido con los de fisión, hasta alcanzar los más de 400 reactores operativos hoy en día en el mundo”, explica.
¿Y cómo avanza ITER? “La mayor parte de los elementos de la máquina están ya construidos o en el camino de tenerlos”, explica Ángel Ibarra. “Ahora hay que empezar a montarlos juntos. El proceso de montaje va a ser tremendamente complicado porque una de las dificultades de ITER es que, en un espacio relativamente pequeño, tienes que meter un montón de sistemas que funcionen de forma simultánea”.
Los planes que hay ahora previstos, asegura, “es que ITER podría empezar a funcionar alrededor de 2025-2027 porque hay que asegurarse de que todo funciona bien y de forma integrada. Los resultados importantes de ITER van a llegar a finales de la década de los 30, así que queda un cierto camino”.
“La Unión Europea lidera el desarrollo de la fusión como fuente de energía”
La industria nuclear española en ITER
¿Qué implicación tiene la Unión Europea y España en la fusión? “Me atrevería a decir que la Unión Europea ha liderado y lidera el desarrollo de la fusión como fuente de energía. Es algo que identificó como estratégico hace décadas y esa filosofía de trabajar de forma coordinada desde hace 40 años es algo casi único a nivel de investigación e I+D”, explica.
En referencia a España, indica, “se decidió en la década de los ‘80 la construcción de una máquina de plasma, el TJ2. Fue algo muy acertado y relevante y llevó asociado un proceso de aprendizaje muy importante. Ha sido una referencia y el stellarator más grande que ha habido en Europa durante años. Fue el embrión al involucrar a la industria española en proyectos de fusión. Desde entonces, se estableció una relación muy potente y buena entre investigadores y la industria con aprendizaje mutuo. Las empresas españolas involucradas en la construcción del TJ2 son ahora las que más contratos están consiguiendo en ITER. Estas sinergias se han mantenido a lo largo del tiempo y eso ha hecho que, ahora mismo, la industria española está consiguiendo más contratos en ITER que los alemanes, los ingleses o los belgas.
Otro salto cualitativo fue la candidatura para construir ITER en España, concretamente en Vandellós. Aunque perdimos [este proyecto se construye en Cadarache (Francia)] nos puso en el mapa y nos obligó a empezar a pensar no solo en la física del plasma, sino en todo lo que lleva asociado ITER. Nos hicimos más fuerte y estrategas. DONES, la fuente de neutrones que hacía falta y cuyo proyecto queríamos traer a España, no ha surgido en pocos años, sino que llevamos trabajando desde hace mucho tiempo". Pronto verá finalmente la luz.
