Manuel García en las instalaciones del CNA

Miembros del Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la Universidad de Sevilla están trabajando en un nuevo proyecto de investigación del Plan Nacional del 2012 del Ministerio de Economía y Competitividad con el objetivo de reproducir en la Tierra la forma que tienen las estrellas de producir energía.  Los expertos trabajan en reactores experimentales de fusión nuclear con el objetivo de obtener una fuente de energía sostenible, limpia y virtualmente inagotable.

“Tratamos de construir un pequeño Sol en la Tierra”, afirma el responsable de esta investigación el profesor de la US y miembro del Centro Nacional de Aceleradores (CNA) de Sevilla, Manuel García Muñoz, pero para ello necesitan controlar perfectamente la fusión de isótopos de hidrógeno que forman el en el interior del reactor nuclear. Las estrellas producen energía fusionando los núcleos de los átomos que la componen y en este proceso alcanzan temperaturas de hasta 10-20 millones de grados. Para conseguir la fusión  en  la tierra, sin  embargo, los reactores tienen que operar a temperaturas incluso  más elevadas que las del Sol,  100 millones de grados.

“No  hay material  que aguante esas temperaturas por lo  que hay que mantener el plasma confinado mediante campos magnéticos y alejado de las paredes del  reactor,  levitando en el vacío ya que cualquier contacto  del plasma con  la pared hace que esta se derrita ocasionando daños en  la pared del reactor y rompiendo  el  vacío necesario para que se produzca la fusión”, explica García Muñoz.

Partiendo de esta premisa, el grupo de investigación que lidera Manuel García estudia las pérdidas de iones energéticos que se producen en el plasma durante la fusión. Estas pérdidas se producen  principalmente por la interacción  de estas partículas con ondas que produce el plasma de forma autosuficiente.  Para el estudio de estas pérdidas se han instalado diversos detectores en el reactor de fusión del Instituto Max-Planck para Física del Plasma de Munich (Alemania). Este grupo, que ya es referencia a nivel  mundial en el desarrollo de estos detectores y en el estudio del comportamiento de estas ondas, colabora con otros grupos de investigación de San Diego (California), Daejon (Corea del Sur) y Oxford (Reino Unido), entre otros.

“La energía que se obtendría de un solo vaso de agua equivaldría a toda la energía que consumiría una persona en toda su vida”, afirma este investigador, pero el problema radica en controlar en todo momento el plasma que levita en el vacío dentro del reactor para que pérdidas de este no dañen las paredes del  reactor y rompan  el  vacío. En concreto, con el proyecto titulado “Transporte de Iones Rápidos Inducido por Inestabilidades Magnetohidrodinámicas en Plasmas Calientes Confinados Magnéticamente” los expertos van a estudiar el comportamiento de las partículas que se encargan de calentar el plasma, ver el número exacto de estas partículas que se escapan del plasma y tratar de conseguir el control absoluto del mismo.

Aunque este tipo de fuente de energía limpia ya es totalmente factible desde el punto de vista científico, los expertos siguen trabajando con el objetivo de demostrar que la fusión de partículas de hidrógeno es viable también desde el punto de vista tecnológico “En un futro próximo de un par de décadas la fusión podría ser una alternativa a los combustibles convencionales como el petróleo”, augura Manuel García.

Artículo científco: http://iopscience.iop.org/0741-3335/55/12/124014/