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Aumentar la combinación energética: Los avances en fusión abren nuevas opciones 

12 de abril de 2024 Área de trabajo: Fusión

El tirón del mercado para la energía de fusión comercial está creciendo rápidamente, y los inversores se han dado cuenta. Desde 2020, el sector privado ha invertido más de 6.000 millones de dólares en el desarrollo de la tecnología de fusión. La mayor parte de esta inversión se centró en empresas de fusión de Estados Unidos , pero los esfuerzos en el Reino Unido, Canadá, Alemania, Japón y otros países siguen ganando impulso. Las empresas de fusión están construyendo ahora varias grandes instalaciones experimentales para demostrar la prueba de concepto de varios tipos diferentes de centrales eléctricas de fusión antes de que acabe la década. 

Algunos de los grandes avances de los últimos años impulsan este avance del sector: 

  • Una empresa de fusión estadounidense financiada con fondos privados demostró su prototipo de imán superconductor de alta temperatura de 20 tesla, abriendo una nueva y apasionante vía compacta y de alto campo para la energía de fusión comercial; 
  • El ITER, la mayor iniciativa internacional de fusión, recibió su primer imán solenoide central, lo que indica la disponibilidad de capacidades de fabricación a escala de fusión. 
  • El Joint European Torus (JET) del Reino Unido duplicó su récord de 24 años con un pulso de alta potencia de cinco segundos, limitado únicamente por el hardware experimental y no por la estabilidad del plasma; 
  • La Instalación Nacional de Ignición del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), en California, alcanzó un rendimiento energético ocho veces superior a su récord anterior. Alcanzó la cúspide de la ignición; proporcionando un segundo enfoque de fusión con un rendimiento físico similar al del tokamak; y 
  • El Tokamak Superconductor Experimental Avanzado (EAST) de China mantuvo reacciones de fusión durante 17 minutos a 126 millones de grados Fahrenheit, cinco veces más caliente que el sol. 

Como resultado de estos y otros avances, grupos de asesoramiento científico como el Comité Asesor de Ciencias de la Energía de Fusión del Departamento de Energía (DOE) Estados Unidos y las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina (NASEM) coinciden en que ha llegado el momento de acelerar los esfuerzos para llevar la fusión a la red eléctrica. 

Desglose cronológico de los avances de la energía de fusión en la última década: 

AñoProgreso de la energía de fusión
2013El 13 de marzo de 2013, ITER recibe la notificación de la concesión de su licencia de obras para la construcción del mayor experimento de fusión del mundo por parte de 35 países socios 
2013La Instalación Nacional de Ignición del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LNNL) de California logra una producción de energía superior a la energía cinética de un proyectil en implosión 
2015Estados Unidos El DOE lanza el programa ARPA-E ALPHA, que financia proyectos de ayuda a la creación y demostración de herramientas para desarrollar vías de menor coste para el calentamiento y ensamblaje de plasma 
2015TAE logra 5 milisegundos de plasma estable con su sistema C-2 
2015Diseño ARC publicado por el grupo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) 
2016La alemana Wendelstein produce su primer plasma de hidrógeno 
2016El Alcator C-Mod del MIT bate el récord mundial de presión de plasma en su experimento final, alcanzando las 2,05 atmósferas 
2017General Fusion, con sede en Canadá, amplía su plasma a tamaño de demostración con una nueva máquina (PI3)  
2017El alemán Wendelstein logra el récord mundial estelar de un producto de fusión 
2018Commonwealth Fusion Systems es una empresa fundada por veteranos del MIT Plasma Science and Fusion Center. 
2018Tokamak Energy logra resultados comparables a los de anteriores tokamaks esféricos financiados con fondos públicos (15 millones de grados Celsius) con el sistema ST40 
2018El tokamak chino EAST alcanza los 100 millones de grados Celsius, seis veces más caliente que el sol 
2019El Reino Unido anuncia el programa Spherical Tokamak for Energy Production (STEP) para diseñar una instalación de fusión antes de 2050
2020El tokamak japonés JT60-SA se convierte en el mayor del mundo gracias a sus mejoras 
2021La Instalación Nacional de Ignición de LLNL logra un hito importante en la investigación de la fusión con un rendimiento de fusión superior a 1,3 MJ
2021El tokamak chino EAST mantiene el plasma durante 17 minutos y 36 segundos a 70 millones de grados centígrados, un nuevo récord mundial de altas temperaturas prolongadas.
2022El Joint European Torus, en el Reino Unido, produce 59 megajulios producidos con fusión durante más de cinco segundos, duplicando su récord de 1997 
2022La Taskforce on Regulatory Innovation (TIGRR) del Reino Unido concluye que las futuras instalaciones de energía de fusión se regularán con arreglo al marco jurídico ya vigente para las instalaciones científicas de fusión.  
2022En agosto, un experimento realizado en la National Ignition Facil ity alcanzó un rendimiento de más de 1,3 megajulios. En diciembre, la National Ignition Facility realizó un experimento de fusión nuclear que liberó más energía de la que se le aplicó.  
2023Wendelstein 7-X mantiene el plasma caliente durante ocho minutos, estableciendo un nuevo récord

Los anuncios científicos complementan una serie de actividades de las empresas de fusión del sector privado. Los esfuerzos financiados por inversores están impulsando un despliegue más rápido de los diseños comerciales y atrayendo grandes inversiones para ello. CATF seguirá de cerca los avances en este importante campo del desarrollo de energías limpias.  

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