China acaba de completar y probar el que presenta como el mayor imán superconductor construido hasta ahora para un reactor de fusión nuclear. Tiene forma de letra D, mide 21 metros de largo, 12 de ancho y 3,3 de grosor, y alcanza un peso de 582 toneladas.
El componente fue desarrollado durante seis años por el Instituto de Física del Plasma de la Academia China de Ciencias, dentro de CRAFT, el Centro Integral de Investigación para la Tecnología de Fusión situado en Hefei.
CRAFT no es un reactor destinado a producir electricidad. Es una gran plataforma donde China fabrica y somete a condiciones extremas los componentes necesarios para sus futuros “soles artificiales”.
Una jaula magnética para un plasma abrasador
Los reactores de tipo tokamak intentan fusionar núcleos ligeros dentro de un plasma calentado a más de 100 millones de grados. Ningún material puede permanecer en contacto directo con esa materia sin sufrir daños, por lo que el plasma debe mantenerse suspendido mediante campos magnéticos.
Ahí entra el nuevo imán de campo toroidal. Varias bobinas colocadas alrededor de la cámara con forma de rosquilla generan un campo que obliga a las partículas cargadas a desplazarse por su interior sin chocar constantemente contra las paredes.
El sistema completo previsto utilizará 16 bobinas de este tipo para generar unos 6,5 teslas en el centro del plasma. Sin embargo, el ejemplar que acaba de superar las pruebas debe entenderse como una demostración de ingeniería a tamaño completo, no como el primer elemento de un reactor que ya esté siendo ensamblado para funcionar.
Según la Academia China de Ciencias, el imán funciona a una corriente de 98 kiloamperios y posee una energía magnética total de 120 gigajulios. El instituto afirma que tiene 1,3 veces el volumen y tres veces la capacidad de almacenamiento energético del componente de referencia de ITER.
La comparación procede del propio organismo chino y debe manejarse con cuidado. ITER empleará 18 bobinas toroidales de unas 330 toneladas cada una, con una energía combinada de 41 gigajulios y un campo máximo de 11,8 teslas sobre los conductores. Las cifras no describen necesariamente las mismas condiciones o puntos de medición.
Dos imanes diferentes, dos funciones
Junto con el imán toroidal, el equipo probó un solenoide central superconductor de alta temperatura. Este segundo componente alcanzó una corriente estable de 60 kiloamperios y almacenó 6,03 megajulios.
El solenoide no actúa exactamente como un encendedor. Su función es inducir una enorme corriente eléctrica dentro del plasma, contribuyendo a calentarlo, darle forma y mantenerlo estable. Las bobinas toroidales, por su parte, generan la principal jaula magnética que rodea la cámara.
Ambos componentes tendrán que soportar durante décadas temperaturas cercanas a los –269 °C, radiación intensa y enormes fuerzas electromagnéticas. El proyecto chino asegura haber desarrollado localmente las tecnologías esenciales y haber generado 47 patentes y 14 estándares industriales.
El imán está listo, la fusión comercial no
China también construye en Hefei el reactor experimental BEST, cuya finalización está prevista para finales de 2027. Su objetivo será realizar experimentos con plasma de deuterio y tritio, alcanzar entre 20 y 200 MW de potencia de fusión y demostrar una ganancia neta dentro del propio plasma.
Eso no equivale a entregar electricidad neta a la red. Una central comercial debe producir más energía eléctrica de la que consumen todos sus imanes, sistemas de calentamiento, refrigeración y equipos auxiliares, además de mantener ese rendimiento de forma segura y continuada.
La hoja de ruta difundida por China sitúa un reactor experimental de ingeniería alrededor de 2035 y una planta de demostración comercial cerca de 2045. Son objetivos ambiciosos y todavía sujetos a numerosos obstáculos científicos y técnicos.
Las 582 toneladas del nuevo imán no significan que China ya haya atrapado un pequeño Sol capaz de abastecer ciudades. Sí demuestran algo igualmente importante: que ya puede fabricar y probar por sí misma algunas de las piezas más grandes y complejas que necesitará para intentarlo.
