Jesús Izquierdo
Doctor en Ingeniería Nuclear y adjunto al Ingeniero Jefe de Agencia Europea de la Fusión (F4E)“La fisión y fusión nuclear coexistirán”
Replicar las reacciones de fusión que tienen lugar en las estrellas con el objetivo de producir energía eléctrica ha sido el objetivo de muchas generaciones de físicos e ingenieros. Un propósito que, desde 2006, es ampliamente compartido por los gobiernos de las principales potencias mundiales y que se materializa en una cooperación a gran escala, sin precedentes en el ámbito de la energía. Hablamos del proyecto de fusión nuclear ITER (“el camino”por su significado en latín).
La fusión nuclear pretende reproducir en la Tierra las reacciones de fusión que se producen en el Sol y las estrellas
“ITER, construyendo un Sol en la Tierra” ha sido el título de una conferencia organizada por Foro Nuclear de la mano de Jesús Izquierdo, doctor en Ingeniería Nuclear y actualmente adjunto al Ingeniero Jefe de Agencia Europea de la Fusión (F4E), localizada en Barcelona y donde trabajan cerca de 450 personas, como responsable de Integración Técnica en la División de Ingeniería en el proyecto ITER.
Este experto introduce en esta charla los principios básicos de la fusión, tanto físicos como tecnológicos, y presenta los logros alcanzados en la construcción de ITER localizado en Cadarache (Francia); el Tokamak que aspira a la producción de 500 MW de energía de fusión.
Durante su intervención, Jesús Izquierdo comenta que “seguro compartimos la problemática global de la energía y la seguridad de que la ciencia y la tecnología van a jugar un rol muy importante en solucionar ese problema, que es tanto de generación de recursos como de consumo. Tenemos un problema respecto a la energía por el crecimiento trepidante de la población mundial y por su necesidad recursos energéticos”.
Es en este contexto, explica, en el que la fusión se postula para conseguir en la Tierra, a través de dispositivos de fusión nuclear, la energía producida en el Sol y en las estrellas.
Para lograr la fusión nuclear necesitamos primeramente un plasma, comenta durante su conferencia. “Un plasma en el cual los núcleos tengan posibilidad de acercarse con la suficiente velocidad como para fusionarse. Necesitamos un plasma donde las posibilidades de colisión sean altas. Y la forma que tenemos de aumentar las posibilidades de colisión es incrementando la temperatura, dando más energía cinética a los núcleos”.
Un plasma a 150 millones de grados
“¿Cuál es la temperatura a la que vamos a tener una probabilidad alta de colisiones de fusión? Necesitamos un plasma a 150 millones de grados. Y ahí se encuentra el primer reto tecnológico. ¿Dónde podemos calentar un plasma a 150 millones de grados, temperatura diez veces más alta que la del Sol? No tenemos materiales en la Tierra que soporten estas temperaturas. Ahí es donde aparece la solución del confinamiento magnético y el Tokamak: al ser los núcleos partículas cargadas, podemos atraparlas en campos magnéticos alejados de los materiales que conforman el reactor. Una vez confinado el plasma, maximizamos el movimiento de esas partículas durante el mayor tiempo posible, ya que eso va a aumentar las posibilidades de colisión y la tasa de producción de reacciones de fusión y, consecuentemente, de energía”, explica este experto.
Firme apuesta por la fusión nuclear
El Tokamak es la tecnología de fusión por confinamiento magnético que se desarrolla en ITER, pero hay otras como el confinamiento inercial que intenta emular las presiones y densidades que se producen en el Sol, explica Jesús Izquierdo.
Todos los dispositivos conocidos de fusión en el mundo (hasta un total de 124 entre proyectos públicos y privados) están disponibles en esta web del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). “Estos datos nos hacen pensar que la fusión nuclear es una apuesta seria tanto por parte de la administración pública como de las iniciativas privadas”, asegura Jesús Izquierdo en su intervención. Prueba de ello, asegura, es “el interés compartido con administraciones, industria, la sociedad y muchos otros ámbitos, así como la posición importante que da a la fusión nuclear la Unión Europea (UE) en sus estructuras de administración. La fusión nuclear comparte rango, por decirlo de alguna manera, con las energías renovables dentro de la Dirección General de Energía e Innovación de la UE”.
El Organismo Internacional de Energía Atómica cifra en 124 los tokamaks existentes en todo el mundo entre proyectos privados y públicos
“El objetivo principal de ITER, continúa, es demostrar la viabilidad científica y tecnológica de la fusión nuclear”. Pero no de cualquier manera, añade, “sino generando 500 MW de potencia de fusión, es decir, diez veces más de la potencia que inyectamos en el plasma, con pulsos que deberían oscilar alrededor de los 400 segundos y sin prescindir de la opción que podamos ir a pulsos más largos de incluso 3.000 segundos. El objetivo de todo esto es integrar en una sola máquina, en un solo dispositivo, las tecnologías que actualmente se están probando en distintos tokamaks repartidos por el mundo. ITER busca integrar, unir, juntar lo mejor de cada uno de ellos y hacerlo con un mayor tamaño, equiparable a la escala industrial”.
“ITER es una de las pocas colaboraciones internacionales en el ámbito de la energía donde se comparte conocimiento”
“La semilla de ITER viene ya de hace unas cuantas décadas”, asegura Jesús Izquierdo. “En la década de los 80 ya se firmó un acuerdo entre las potencias mundiales del momento para empezar a desarrollar la energía de fusión con propósitos civiles para la producción de energía. El reto tecnológico de ITER es muy interesante e impresionante y los ingenieros lo vivimos con pasión. Y el reto relativo a la gestión de este proyecto está a la altura del tecnológico: cada uno de los 7 socios colaboradores (China, la Unión Europea, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos) se han comprometido a construir una parte del reactor y, lo que es más importante, a compartir el conocimiento sobre cómo construir esa parte del Tokamak. Puede parecer que el principal objetivo de ITER sea conseguir esos 500 MW de fusión, pero tanto o más importante son los datos que vamos a generar en su diseño y operación. ITER es una de las pocas colaboraciones internacionales en el ámbito de la energía donde se comparte conocimiento”, añade.
“El reto tecnológico de ITER es muy interesante e impresionante y los ingenieros lo vivimos con pasión”
Mix de energías
Ante la pregunta del público de si la fusión sustituirá a la fisión (que se produce actualmente en las centrales nucleares operativas), Jesús Izquierdo considera que el futuro contempla un mix de energías. “Siempre va a haber un lugar para todas las fuentes de energía y aunque las dos sean nucleares [en referencia a la fisión y fusión] lo más seguro es que coexistan ambas durante mucho tiempo. La coexistencia de ambas tecnologías parece una realidad”.
“El futuro contempla un mix de energías. La fusión y fisión nuclear van a coexistir durante mucho tiempo”
“El futuro contempla un mix de energías. La fusión y fisión nuclear van a coexistir durante mucho tiempo”
Finalizada su intervención, este experto en fusión nuclear contesta a estas preguntas para la Newsletter de Foro Nuclear.
¿Qué retos y se han conseguido recientemente y en que punto de avance se encuentra el proyecto ITER?
El emplazamiento ITER está recibiendo a diario los componentes construidos por los socios. El ritmo de ensamblaje de los mismos, especialmente de los componentes del Tokamak, avanza a buen ritmo con un 73% de las tareas necesarias para el primer plasma ya completadas. Los lectores están invitados a seguir las obras a través de las livecams en www.iter.org.
Comenta que fusión y fisión coexistirán. ¿Cuándo cree que ocurrirá?
No antes de la década de los 50 de este siglo, cuando se esperan los primeros reactores de fusión conectados a la red.
Entre los profesionales que trabajan en ITER, ¿qué tipo de perfiles profesionales se encuentran?
La construcción de ITER es fuertemente multidisciplinar: ingenieros, físicos…, pero también abogados o economistas dadas las implicaciones legales y económicas de un proyecto de este tipo. Profesiones ligadas a la construcción, a la informática, al mantenimiento de instalaciones (especialistas en frío, en soldadura, en cableado…), equipos de recursos humanos, de gestión documental, de control de calidad o ambiental…
España es el segundo país con más contratos adjudicados por la Agencia Europea para la Fusión (F4E) para el proyecto ITER
Empresas del sector nuclear español participan con productos, servicios y tecnología en este proyecto. ¿Qué nos puede decir de ello?
España es el segundo país con más contratos adjudicados por la Agencia Europea para la Fusión (F4E), por detrás de Francia y algo por delate de Italia. Algunas de las empresas adjudicatarias son habituales del sector nuclear, pero muchas otras se inician en este ámbito con ITER.
¿Qué tareas desempeña Fusion for Energy?
F4E es el catalizador del proyecto con la industria europea, con cientos de contratos lanzados desde 2008. El camino a la fusión comercial necesita de la industria desde hoy mismo.
¿Cómo puede resumirnos su día a día?
El día a día de la oficina del Ingeniero Jefe consiste en un bloque sólido de reuniones, revisión de documentos y análisis de cambios de diseño con el objetivo puesto en conseguir 500 MW de fusión como primer paso hacia los rectores comerciales… ¡el camino!
