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Investigadores de la UPC, junto con el CIEMAT, estudian la producción de electricidad por fusión nuclear en un reactor experimental
El proyecto, en el que participa el equipo de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Barcelona (ETSEIB), es uno de los experimentos punteros de este tipo que se hacen actualmente en el mundo y abre nuevas posibilidades a la utilización de una fuente de energía alternativa y de bajo coste. Los investigadores tratan de simular estrellas o soles artificiales en la Tierra, lo que significaría un paso adelante en el futuro energético de la humanidad.
30/12/2001
Un equipo del Departamento de Física e Ingeniería Nuclear de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB), de la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC), participa en un proyecto para investigar los procesos físicos y tecnológicos que requiere una planta de fusión nuclear. Según los científicos, la fusión nuclear —la misma que alimenta las estrellas— es una fuente de energía con mucho futuro, respetuosa con el medio ambiente y de bajo coste.
El proyecto se realiza en el reactor de fusión termonuclear TJ-II, diseñado y construido por el Laboratorio Nacional de Fusión del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) de Madrid y representa uno de los experimentos punteros de estas característiques que se hacen actualmente en el mundo. Los investigadores tratan de simular estrellas o soles artificiales en la Tierra, es decir, reproducir las reacciones de fusión termonuclear que tienen lugar en el interior del Sol, a una temperatura de 15 millones de grados, y que son la fuente de energía que nos da luz, calor y vida.
A partir de los datos obtenidos en el reactor de fusión termonuclear, la finalidad es profundizar en el conocimiento de la tecnología necesaria para construir y hacer funcionar este tipo de aparatos, así como mejorar la descripción de los fenómenos físicos de un plasma termonuclear (interrelación de iones y electrones). El estudio del transporte de la energía en aparatos de fusión nuclear por confinamiento magnético es una de las actividades prioritarias del Plan Nacional de I+D+I.
Fuente de energía del futuro
La fusión nuclear controlada será un paso adelante en el futuro energètico de la humanidad, ya que, según los expertos, supondrá contar con una fuente de energía respetuosa con el medio ambiente, ya que los elementos que se producen por la fusión no son radioactivos y el funcionamento de un reactor de este tipo no genera elementos contaminantes. Además, es prácticamente inagotable y de coste muy bajo, ya que el combustible para producirla sería el agua del mar. Un metro cúbico de agua contiene 34 gramos de deuterio, es decir, el equivalente energético de 300.000 litros de petróleo.
La reacción de fusión parte de dos isotopos de hidrógeno (deuterio y tritio) que se unen formando átomos de helio y generan energía. Para conseguir esta reacción atómica se tienen que dar unas temperaturas y densidades del combustible muy altas, que es lo que se experimenta en el proyecto conjunto de la UPC y el CIEMAT.
Catalogada como una gran instalación científica, la máquina de fusión termonuclear TJ-II, instalada en Madrid y que ha significado una inversión de 10.000 millones de pesetas, permite llegar a temperaturas de 8.000 millones de grados. El reactor es de gran utilidad para el estudio del transporte de partículas y energía en el plasma termonucear.
La aportación del equipo de la UPC, encabezado por Javier Dies, es, por una parte, pilotar parte del reactor y realizar el diagnóstico CX de intercambio de carga, que permite medir la temperatura de los iones de plasma a alta temperatura. Por otro lado, el equipo trabaja en modelos teóricos de cálculo para simular el comportamiento del reactor de fusión i contrastarlos con el modelo experimental.
El proyecto se lleva a término en el marco de un acuerdo de colaboración que mantienen desde hece unos años el Departamento de Física e Ingeniería Nuclear de la UPC y el Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT. Los dos laboratorios trabajan a través de videoconferéncia y mediante un sistema que les permite compartir la sala de control del reactor, mediante Internet, saber qué pasa en cada momento y actuar en consecuencia. Con este sistema pueden gestionar los datos que se producen en cada laboratorio, y transmitir imágenes y sonido.
Desde los dos laboratorios se visualizan en tiempo real todas las magnitudes medidas durante la operación del reactor TJ-II, que son del orden de 150 variables, como la temperatura de los electrones y de los iones, la densidad de los iones y de los electrones, etc. Está previsto usar tecnología i2CAT (Internet de segunda generación) para conseguir más velocidad y fiabilidad en las pruebas que se realizan.
Esta es una investigación de gran interés para la UPC a fin de conocer la tecnología que será necesaria para participar en futuras grandes instalaciones de fusión. En un momento en que se tiende a construir reactores cada vez más grandes y costosos, y difíciles de financiar por un sólo país, este tipo de proyecto augura nuevas posibilidaes en la construcción de reactores en los que se pueda operar desde un laboratorio con técnicas de control remoto. España se plantea la posibilidad de ser la sede del proyecto ITER (Reactor Internacional Termonuclear Experimental), tal como ha notificado recientemente el Ministerio de Ciencia y Tecnología en la organización Euratom, y las dos comunidades candidatas son Cataluña (Vandellòs) y Valencia. La ubicación definitiva del futuro reactor, que tiene un presupuesto de 665.000 millones de pesetas, se decidirá a lo largo del año 2002. En el proyecto participan Europa, Japón, Rusia y Canadá.
Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
2001-12-30
El proyecto se realiza en el reactor de fusión termonuclear TJ-II, diseñado y construido por el Laboratorio Nacional de Fusión del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) de Madrid y representa uno de los experimentos punteros de estas característiques que se hacen actualmente en el mundo. Los investigadores tratan de simular estrellas o soles artificiales en la Tierra, es decir, reproducir las reacciones de fusión termonuclear que tienen lugar en el interior del Sol, a una temperatura de 15 millones de grados, y que son la fuente de energía que nos da luz, calor y vida.
A partir de los datos obtenidos en el reactor de fusión termonuclear, la finalidad es profundizar en el conocimiento de la tecnología necesaria para construir y hacer funcionar este tipo de aparatos, así como mejorar la descripción de los fenómenos físicos de un plasma termonuclear (interrelación de iones y electrones). El estudio del transporte de la energía en aparatos de fusión nuclear por confinamiento magnético es una de las actividades prioritarias del Plan Nacional de I+D+I.
Fuente de energía del futuro
La fusión nuclear controlada será un paso adelante en el futuro energètico de la humanidad, ya que, según los expertos, supondrá contar con una fuente de energía respetuosa con el medio ambiente, ya que los elementos que se producen por la fusión no son radioactivos y el funcionamento de un reactor de este tipo no genera elementos contaminantes. Además, es prácticamente inagotable y de coste muy bajo, ya que el combustible para producirla sería el agua del mar. Un metro cúbico de agua contiene 34 gramos de deuterio, es decir, el equivalente energético de 300.000 litros de petróleo.
La reacción de fusión parte de dos isotopos de hidrógeno (deuterio y tritio) que se unen formando átomos de helio y generan energía. Para conseguir esta reacción atómica se tienen que dar unas temperaturas y densidades del combustible muy altas, que es lo que se experimenta en el proyecto conjunto de la UPC y el CIEMAT.
Catalogada como una gran instalación científica, la máquina de fusión termonuclear TJ-II, instalada en Madrid y que ha significado una inversión de 10.000 millones de pesetas, permite llegar a temperaturas de 8.000 millones de grados. El reactor es de gran utilidad para el estudio del transporte de partículas y energía en el plasma termonucear.
La aportación del equipo de la UPC, encabezado por Javier Dies, es, por una parte, pilotar parte del reactor y realizar el diagnóstico CX de intercambio de carga, que permite medir la temperatura de los iones de plasma a alta temperatura. Por otro lado, el equipo trabaja en modelos teóricos de cálculo para simular el comportamiento del reactor de fusión i contrastarlos con el modelo experimental.
El proyecto se lleva a término en el marco de un acuerdo de colaboración que mantienen desde hece unos años el Departamento de Física e Ingeniería Nuclear de la UPC y el Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT. Los dos laboratorios trabajan a través de videoconferéncia y mediante un sistema que les permite compartir la sala de control del reactor, mediante Internet, saber qué pasa en cada momento y actuar en consecuencia. Con este sistema pueden gestionar los datos que se producen en cada laboratorio, y transmitir imágenes y sonido.
Desde los dos laboratorios se visualizan en tiempo real todas las magnitudes medidas durante la operación del reactor TJ-II, que son del orden de 150 variables, como la temperatura de los electrones y de los iones, la densidad de los iones y de los electrones, etc. Está previsto usar tecnología i2CAT (Internet de segunda generación) para conseguir más velocidad y fiabilidad en las pruebas que se realizan.
Esta es una investigación de gran interés para la UPC a fin de conocer la tecnología que será necesaria para participar en futuras grandes instalaciones de fusión. En un momento en que se tiende a construir reactores cada vez más grandes y costosos, y difíciles de financiar por un sólo país, este tipo de proyecto augura nuevas posibilidaes en la construcción de reactores en los que se pueda operar desde un laboratorio con técnicas de control remoto. España se plantea la posibilidad de ser la sede del proyecto ITER (Reactor Internacional Termonuclear Experimental), tal como ha notificado recientemente el Ministerio de Ciencia y Tecnología en la organización Euratom, y las dos comunidades candidatas son Cataluña (Vandellòs) y Valencia. La ubicación definitiva del futuro reactor, que tiene un presupuesto de 665.000 millones de pesetas, se decidirá a lo largo del año 2002. En el proyecto participan Europa, Japón, Rusia y Canadá.
Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
2001-12-30
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