•Notícia

Un equip del Departament de Física i Enginyeria Nuclear de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB), de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), participa en un projecte per investigar els processos físics i tecnològics que requereix una planta de fusió nuclear. Segons els científics, la fusió nuclear -la mateixa que alimenta les estrelles- és una font d'energia amb molt de futur, respectuosa amb el medi ambient i de baix cost.
El projecte es realitza en el reactor de fusió termonuclear TJ-II, dissenyat i construït pel Laboratori Nacional de Fusió del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) de Madrid i representa un dels experiments punters d'aquestes característiques que es fan actualment al món. Els investigadors tracten de simular estrelles o sols artificials a la Terra, és a dir, reproduir les reaccions de fusió termonuclear que tenen lloc a l'interior del Sol, a una temperatura de 15 milions de graus, i que són la font d'energia que ens dóna llum, calor i vida.
A partir de les dades obtingudes en el reactor de fusió termonuclear, la finalitat és aprofundir en el coneixement de la tecnologia necessària per construir i fer funcionar aquest tipus d'aparells així com millorar la descripció dels fenòmens físics d'un plasma termonuclear (interrelació de ions i electrons). L'estudi del transport de l'energia en aparells de fusió nuclear per confinament magnètic és una de les activitats prioritàries del Pla Nacional d'R+D+I.

Font d'energia del futur
La fusió nuclear controlada serà un pas endavant en el futur energètic de la humanitat, ja que, segons els experts, suposarà comptar amb una font d'energia respectuosa amb el medi ambient, doncs els elements que es produeixen per la fusió no són radioactius i el funcionament d'un reactor d'aquest tipus no genera elements contaminants. A més, és pràcticament inesgotable i de cost molt baix, ja que el combustible per produir-la seria l'aigua del mar. 1 m3 d'aigua conté 34 grams de deuteri, és a dir, l'equivalent energètic de 300.000 litres de petroli.

La reacció de fusió parteix de dos isòtops d'hidrogen (deuteri i triti) que s'uneixen formant àtoms d'heli i generen energia. Per aconseguir aquesta reacció atòmica s'han de donar unes temperatures i densitats del combustible molt altes, que és el que s'experimenta en el projecte conjunt de la UPC i el CIEMAT.

Catalogada com una gran instal·lació científica, la màquina de fusió termonuclear, TJ-II, instal·lada a Madrid, que ha suposat una inversió de 10.000 milions de pessetes, permet assolir temperatures de 8.000 milions de graus. El reactor és de gran utilitat per a l'estudi del transport de partícules i energia en el plasma termonucear.

L'aportació de l'equip de la UPC, encapçalat per Javier Dies, en aquest projecte és, d'una banda, pilotar part del reactor, la del diagnòstic CX d'intercanvi de càrrega, que permet mesurar la temperatura dels ions de plasma a alta temperatura. D'altra banda, l'equip de la UPC treballa en models teòrics de càlcul per simular el comportament del reactor de fusió i contrastar-los amb el model experimental.

El projecte es du a terme en el marc d'un acord de col·laboració que mantenen des de fa uns anys el Departament de Física i Enginyeria Nuclear de la UPC i el Laboratori Nacional de Fusió del CIEMAT. Els dos laboratoris treballen en comunicació permanent a través de videoconferència i mitjançant un sistema que els permet compartir la sala de control del reactor, mitjançant Internet, saber què passa en cada moment i actuar en conseqüència. Amb aquest sistema poden gestionar les dades que es produeixen en cada laboratori, i transmetre imatges i so.

Des dels dos laboratoris es visualitzen en temps real totes les magnituds mesurades durant l'operació del reactor TJ-II, que són de l'ordre de 150 variables, com ara la temperatura dels electrons i dels ions, la densitat dels ions i dels electrons, etc. Està previst fer servir tecnologia i2CAT (Internet de segona generació) per aconseguir més velocitat i fiabilitat en les proves que es realitzen.

Aquesta és una investigació de gran interès per a la UPC, amb vista a conèixer la tecnologia que serà necessària per participar en futures grans instal·lacions de fusió. En un moment en què es tendeix a construir reactors cada cop més grans i costosos, i que són difícils de finançar per un sol país, aquest tipus de projectes auguren noves possibilitats en la construcció de reactors que es puguin operar des de qualsevol laboratori amb tècniques de control remot.

Espanya es planteja la possibilitat se ser seu del projecte ITER (Reactor Internacional Termonuclear Experimental), tal i com ha notificat recentment el Ministeri de Ciència i Tecnologia a l'organització Euratom, i les dues comunitats candidates són Catalunya (Vandellòs) i València. La ubicació definitiva del futur reactor, que té un pressupost de 665.000 milions de pessetes, es decidirà en el decurs de l'any 2002. En el projecte participen Europa, Japó, Rússia i Canadà.