En una iniciativa innovadora, España está a punto de desarrollar su propio reactor de fusión nuclear en la próxima década. Investigadores del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) colaboran con la Universidad de Sevilla en un dispositivo de fusión único conocido como el proyecto SMART (SMall Aspect Ratio Tokamak). Este reactor innovador busca aprovechar la fusión nuclear controlada, un posible cambio de paradigma en las soluciones energéticas sostenibles.
El reactor SMART explorará dos tecnologías distintas, utilizando un diseño de tokamak esférico que investiga tanto escenarios de plasma de triangularidad positiva como negativa. Manuel García-Muñoz, profesor de la Universidad de Sevilla, enfatizó que la configuración de triangularidad negativa podría mejorar considerablemente el rendimiento al mitigar inestabilidades que amenazan la integridad del reactor.
Según los investigadores del PPPL, el proyecto SMART es la primera vez que un tokamak esférico investiga las ventajas de la triangularidad negativa. Esta elección de diseño es estratégica; se espera que la forma esférica mejore el confinamiento del plasma y facilite una mejor gestión de la energía. "Esto es un cambio de juego potencial con un rendimiento de fusión atractivo y manejo de energía para futuros reactores de fusión compactos", afirmó García-Muñoz. Señaló que la triangularidad negativa resulta en menos fluctuaciones del plasma y una mayor área para la disipación del calor.
El proyecto SMART representa un alejamiento de los experimentos de fusión tradicionales, con su innovadora estructura de tokamak lista para suprimir las inestabilidades del plasma que pueden llevar a pérdidas de energía y daños en las paredes del reactor. Como destacó el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton, la forma del reactor es crucial para un confinamiento efectivo, en contraste con otros tokamaks.
La siguiente fase del proyecto implica el desarrollo de métodos de diagnóstico para monitorear las condiciones del plasma. Investigadores de Princeton están diseñando diagnósticos de dispersión Thomson para medir la temperatura y densidad de los electrones durante las reacciones de fusión, complementados por técnicas avanzadas de la Universidad de Sevilla que evalúan la temperatura, rotación y densidad de iones, así como diagnósticos de rayos X blandos de múltiples energías.
Actualmente, los reactores de fusión nuclear aún se encuentran en la fase experimental, con avances significativos logrados en proyectos como ITER (Reactor Experimental Termonuclear Internacional), que calienta el deuterio y el tritio a más de 100 millones de grados Celsius. Sin embargo, un reactor de fusión sostenible que produzca más energía de la que consume sigue siendo esquivo.
El proyecto SMART está compuesto principalmente por estudiantes jóvenes de la Universidad de Sevilla, quienes ya han realizado pruebas preliminares. Se anticipa que llevarán a cabo pruebas avanzadas del tokamak para finales de 2024, lo que podría allanar el camino hacia una nueva era en la generación de energía.