La fusión magnética por espejos logra su primer hito con plasma, lo que supone un gran hito en búsqueda de la energía infinita

El objetivo es "embotellar" la energía de las estrellas en la Tierra, un concepto de fusión muy popular en la década de 1980.

La carrera hacia la fusión nuclear, la fuente de energía casi ilimitada que alimenta nuestro Sol, se está convirtiendo rápidamente en un campo repleto. Muchos laboratorios aprovechan los tokamaks para confinar el plasma e inducir la fusión nuclear, mientras que otros optan por stellarators, dispositivos z-pinch e incluso tecnologías de confinamiento inercial que hacen estallar cápsulas de combustible con un conjunto de láseres. Ahora, la Universidad de Wisconsin-Madison y la empresa privada Realta Fusion apuestan por un caballo diferente: el confinamiento magnético en espejo.

El 15 de julio, el Espejo Axisimétrico Wisconsin HTS (superconductor de alta temperatura) de la universidad (WHAM) alcanzó el "primer plasma", poniendo oficialmente en marcha una nueva idea para embotellar la energía de las estrellas en la Tierra. Bueno, más o menos nueva.

El espejo magnético, que utiliza imanes superconductores para crear una "botella magnética" que atrapa el plasma energético, fue un concepto de fusión muy popular en la década de 1980. De hecho, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore trabajó el confinamiento en espejo magnético junto con su ahora famosa instalación de confinamiento inercial. Debido a las limitaciones tecnológicas y a la falta de financiación de la época, la industria de la fusión optó por el tokamak toroidal.

Sin embargo, en 2020, la UW-Madison recuperó el concepto y creó la empresa Realta Fusion para perseguir este sueño energético. Este nuevo hito supone un gran impulso para una idea que la industria había descartado en gran medida hace casi medio siglo, pero que ahora resucita en gran parte gracias a los avances en la tecnología de imanes HTS.

"Las perspectivas de descarbonización de nuestro sector energético son mucho mayores con la fusión que con cualquier otra cosa", declaró en un comunicado de prensa Cary Forest, de la UW-Madison, que dirigió el desarrollo de WHAM. "El primer plasma es un primer paso crucial para nosotros en esa dirección".

Reducido a su diseño más básico, el WHAM es una cámara cilíndrica con dos electroimanes en cada extremo. Las partículas cargadas de isótopos de hidrógeno (deuterio y tritio) recorren una trayectoria helicoidal (en espiral) a lo largo de este cilindro y, cuando encuentran un campo magnético lo suficientemente fuerte, estas partículas invierten el movimiento, que es toda la parte "especular" de esta técnica.

Esto aumenta la probabilidad de que estos dos isótopos se fusionen, dando lugar a un neutrón (que deposita su calor en una manta circundante) y una partícula alfa (núcleo de helio), que supera la barrera magnética y es capturada por "convertidores directos de energía en forma de plato", según Realta Fusion. En un principio, la idea podría utilizarse para procesos de calefacción industrial, que contribuye de forma significativa a las emisiones de gases de efecto invernadero.

"Creemos que la fusión es la solución", afirmó en 2022 Kieran Furlong, cofundador de Realta Fusion. "Sin embargo, los proyectos de fusión actuales llevan demasiado tiempo, requieren demasiado capital y son demasiado complejos. Realta está desarrollando un reactor... que encajará mucho mejor en términos de tiempo, capital y riesgo para la adopción temprana de la energía de fusión mediante la aplicación de los avances en materiales superconductores, física del plasma y potencia de cálculo a una configuración de fusión más simple y lineal."

Desde entonces, Realta Fusion ha sido una de las ocho empresas de fusión que han recibido financiación de hitos del Departamento de Energía en 2023, y ahora que el equipo ha logrado el primer plasma, están listos para pasar a la "fase de descubrimiento" con la esperanza de mejorar la eficiencia y responder a las preguntas tecnológicas pendientes, y hay muchas preguntas que responder.

"¿Podemos construir los imanes?" preguntó Forest en un comunicado de prensa. "¿Podemos aumentar la estabilidad del plasma, que es intrínsecamente inestable? ¿Hasta qué punto podemos confinar bien el plasma?" Estas preguntas tardarán varios años en abordarse bien, y si podemos entender y predecir todo sobre este dispositivo, entonces sentará las bases para el siguiente dispositivo, el dispositivo de equilibrio".