Cuando hablamos de un reactor de fusi√≥n, solemos imaginar una maquinaria enorme del tama√Īo de un peque√Īo edificio, y realmente suele ser as√≠. El nuevo CFR (compact fusion reactor) de Lockheed Martin es distinto. Tiene el tama√Īo de un motor de avi√≥n, y el potencial de cambiar para siempre nuestra dependencia de los combustibles f√≥siles.

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Los reactores de fusi√≥n tienen numerosas ventajas sobre los de fisi√≥n nuclear. Son mucho m√°s seguros y no producen tantos residuos radioactivos. Su funcionamiento se inspira en las reacciones termonucleares naturales que tienen lugar en el interior de las estrellas, solo que en vez de hidr√≥geno se suele utilizar deuterio y tritio para iniciarlas. El CFR no es, ni mucho menos, el √ļnico proyecto que trata de lograr un reactor de fusi√≥n compacto. Incluso hay entusiastas de la ingenier√≠a que investigan estos dispositivos en sus garajes, pero Lockheed Martin no es precisamente un amateur con medios limitados.

El reactor de la compa√Ī√≠a aeroespacial es obra de su divisi√≥n de proyectos avanzados, conocida como Skunk Works. En Aviation Week han obtenido permiso para visitar sus laboratorios y entrevistar al doctor Thomas McGuire, la mente detr√°s de este prototipo.

Un dise√Īo completamente nuevo

La mayor parte de reactores de fusi√≥n funcionan por confinamiento magn√©tico. La c√°mara principal del reactor est√° rodeada por unos gigantescos electroimanes que crean un campo magn√©tico para confinar el plasma de su interior, que circula a 150 millones de grados cent√≠grados. El principal problema de este dise√Īo es que se necesita una gran cantidad de energ√≠a para crear la barrera magn√©tica que confina el plasma y mantenerla refrigerada.

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Foto de la cámara toroidal de un gigantesco reactor Tokamak ruso. Vía Wikimedia Commons.

En lugar del dise√Īo en forma de cilindro anular toroidal (con forma de d√≥nut) que tienen proyectos de reactor de fusi√≥n como el Tokamak ruso (sobre estas l√≠neas), McGuire y su equipo han apostado por un dise√Īo completamente nuevo. La vasija principal del reactor es un tubo ahusado en los extremos. Esta forma permite aumentar radicalmente la cantidad de plasma que se puede generar en su interior. Los ingenieros de Lockheed Martin explican que esta es una limitaci√≥n de dise√Īo t√≠pica de los primeros reactores de fusi√≥n que se han planteado como el gigantesco ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, o Reactor Termonuclear Experimental Internacional), que se est√° construyendo en Francia.

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Gráfico que muestra la enorme estructura del reactor de fusión ITER, actualmente en construcción cerca de Cadarache, Francia.

M√°s energ√≠a en un tama√Īo 10 veces menor

El dise√Īo de McGuire y su equipo permite, seg√ļn los investigadores, aumentar el ratio de plasma que es capaz de albergar la c√°mara de una manera estable. McGuire explica que, en los dise√Īos tradicionales heredados del Tokamak, el porcentaje de plasma atrapado en la c√°mara es apenas un 5% de la presi√≥n de confinamiento. Con su dise√Īo, estos cient√≠ficos esperan alcanzar la misma potencia del ITER (que se supone ser√° de 20MW en 2020), pero en una m√°quina que tiene el tama√Īo de una turbina de avi√≥n.

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Estructura del CFR de McGuire y su equipo. Vía: Lockheed Martin

Si lo logran, habr√≠an creado un motor capaz de proporcionar energ√≠a limpia, barata y continua a barcos, aviones e incluso naves espaciales. Adem√°s, el tama√Īo es escalable. En otras palabras, si se construye un reactor de fusi√≥n con ese dise√Īo, pero del tama√Īo del ITER, podr√≠a generar electricidad para ciudades enteras.

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McGuire y su equipo calculan que un reactor de fusi√≥n de 100MW cabe en un cami√≥n, y podr√≠a suministrar energ√≠a a un barco de gran tonelaje, o a 80.000 hogares durante un a√Īo con solo 25 kilos de combustible nuclear. Adem√°s, el combustible que utiliza es una mezcla de deuterio y tritio. El primero puede extraerse del agua de mar, mientras que el segundo es un derivado del litio. El tritio es contaminante, pero las cantidades utilizadas son m√≠nimas en comparaci√≥n a los sistemas actuales. La contaminaci√≥n radioactiva de la c√°mara del reactor tambi√©n es mucho menor y menos duradera que la de los residuos de fisi√≥n nuclear.

¬ŅQu√© queda por hacer?

La gran pregunta es cu√°nto tiempo queda para que podamos ver esta maravilla en funcionamiento. La respuesta de McGuire es que a√ļn tiene que pasar aproximadamente una d√©cada. Los ingenieros de Lockheed Martin planean desarrollar y probar una nueva versi√≥n del reactor cada a√Īo, con el primer prototipo funcional para 2019.

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Ese prototipo no funcionar√≠a a plena potencia, sino que servir√≠a para probar simplemente que todos los c√°lculos de f√≠sica son correctos. Si es ese el caso, en otros cinco a√Īos, la compa√Ī√≠a ya tendr√≠a el primer prototipo comercial, capaz de generar 100MW. A√ļn queda mucho, pero la perspectiva de terminar de una vez con la dependencia del petr√≥leo y la fisi√≥n nuclear es realmente emocionante. [Skunk Works v√≠a Aviation Week]

Foto de portada: Eric Schulzinger / Lockheed Martin

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