El 'sol artificial' de nueva generación de China está en actualización para pruebas de plasma: experto

El 'sol artificial' de nueva generación de China. (Foto: CNNC)

Por Fan Wei y Chen Qingqing

China está avanzando de manera constante hacia la comercialización de la energía de fusión nuclear, con el objetivo de lograr la generación de electricidad basada en fusión en funcionamiento para alrededor del año 2050.

"Para realizar la energía de fusión comercial, deben completarse seis etapas, y actualmente estamos en la tercera", dijo Zhong Wulu, subdirector del Instituto de Física del Suroeste de la Corporación Nacional de Energía Nuclear de China (CNNC) y jefe de su División de Ciencia de la Fusión, al Global Times durante la ceremonia de apertura este martes en Chengdu de la Reunión de Ministros de Energía de Fusión Mundial 2025 y la 30.ª Conferencia Internacional de Energía de Fusión de la Agencia Internacional de Energía Atómica.

Zhong señaló que hay seis etapas para lograr la fusión comercial: exploración de principios, experimentos a escala, experimentos de plasma ardiente, reactores experimentales, reactores de demostración y reactores comerciales. China ahora ha entrado en la fase de plasma ardiente, y "ya poseemos los parámetros necesarios para mantenerlo"

En las conferencias, los medios internacionales centraron la cuestión en cuándo China podría lograr energía de fusión comercial. Frente a un modelo del dispositivo de "sol artificial" de nueva generación, el Tokamak Superconductor Experimental Avanzado de China (EAST), expertos del Instituto de Física del Suroeste compartieron los avances del país en el desarrollo de la tecnología de fusión con delegados extranjeros.

Huang Mei, científico jefe de CNNC y jefe del proyecto de ciclotrón de electrones, declaró al Global Times que según la hoja de ruta de fusión de China, se espera que la generación de energía de fusión comercial ocurra alrededor de 2050, un cronograma similar al de otros países. "Estamos trabajando arduamente para adelantar ese día tanto como sea posible."

CNNC está siguiendo un enfoque estructurado de "reactor experimental — reactor de demostración — reactor comercial". El plan incluye comenzar con experimentos de plasma en ignición alrededor de 2027, seguido por la construcción de reactores piloto, que demostrarán la producción de energía por fusión, y eventualmente la construcción de reactores comerciales.

A pesar de su prometedor potencial, controlar un "sol artificial" en la Tierra sigue siendo un desafío formidable. El primer obstáculo es crear las condiciones extremas necesarias para la fusión. El plasma de deuterio-tritio debe calentarse a más de 100 millones de C — seis a siete veces la temperatura del núcleo del sol — para superar la barrera de Coulomb entre los núcleos atómicos y mantener la fusión.

A tales temperaturas, la materia se convierte en plasma completamente ionizado, lo que hace que cualquier contenedor físico sea inútil. Por lo tanto, son esenciales las tecnologías de confinamiento sin contacto, en particular el confinamiento magnético y por inercia. El dispositivo de confinamiento magnético tipo Tokamak ha logrado hasta ahora los parámetros de plasma más cercanos a los necesarios para el núcleo del reactor. Aunque varios experimentos grandes de Tokamak en todo el mundo han alcanzado brevemente las estrictas condiciones para la fusión, aumentar la ganancia de potencia de fusión, mejorar la estabilidad del confinamiento del plasma, mantener la combustión a largo plazo y lograr un resultado neto de energía siguen siendo desafíos científicos y de ingeniería.

Los materiales y la ingeniería presentan dificultades adicionales. Los expertos deben desarrollar materiales estructurales resistentes a temperaturas extremas e intensa irradiación de neutrones, imanes superconductores altamente fiables, sistemas criogénicos, y sistemas de diagnóstico y control capaces de monitorear el plasma en tiempo real y proporcionar retroalimentación rápida. Actualmente, los esfuerzos internacionales se centran en aceros de baja activación y aleaciones de tungsteno para componentes estructurales, y en imanes superconductores hechos de niobio-estaño, niobio-titanio o superconductores de alta temperatura, todos los cuales representan desafíos de ingeniería significativos. Las tecnologías del ciclo del combustible, incluida la producción de tritio con neutrones de fusión y la extracción, purificación y almacenamiento seguros del tritio, también son críticas.

"Francamente, todavía existen muchas barreras técnicas, incluidos los efectos de la irradiación de materiales, la física del plasma ardiente y la autosuficiencia de tritio", destacó Huang.

Sin embargo, China está avanzando metódicamente en la verificación tecnológica.

"Estamos actualizando el dispositivo EAST de próxima generación para realizar experimentos de plasma ardiente. En la base de I+D de tecnología de fusión de China, estamos trabajando en materiales del núcleo del reactor, calefacción de plasma, diagnósticos, sistemas de control y tecnologías del ciclo de combustible de tritio. Todo esto aún requiere avances", afirmó Huang.

La gran científica expresó confianza en que el Instituto de Física del Suroeste, como el 'equipo nacional' de fusión, acelerará el progreso técnico a través de varias plataformas y logrará la generación de energía de fusión comercial para alrededor de 2050.

"El momento que más espero es usar el primer kilovatio de electricidad generado por la fusión para encender una lámpara. Será el momento más emocionante", concluyó Huang.