Científicos chinos han logrado que su sol artificial genere un campo magnético, lo que supone un avance fundamental para crear energía limpia casi ilimitada

En 2023, China se unió a la búsqueda de un enorme reactor de fusión nuclear fruto de la cooperación de varios países. Ahora, han alcanzado un hito al generar su campo magnético por primera vez, un campo que es completamente nuevo en su diseño. El reactor del denominado “sol artificial”, Huanliu-3 (HL-3), es un tokamak gestionado por 17 laboratorios e instalaciones colaboradores en todo el mundo. Pero a la tan publicitada búsqueda de generar energía utilizando estos enormes reactores todavía le queda una década o más, y ha mucha desinformación al respecto.

Si bien el HL-3 coloca a China en el grupo de pioneros en la investigación de la fusión nuclear, este reactor no es el más grande (ni de lejos), y este hito es relevante sobre todo por los tiempos. Este reactor no está todavía cerca de funcionar de manera consistente ni de producir energía que se compare con las enormes cantidades de energía que este y otros reactores similares, conocidos como tokamaks, necesitan para funcionar. Pero el HL-3, como muchos tokamaks globales, se considera un campo de pruebas para tecnologías que naciones como China ofrecerán al proyecto ITER, el verdadero líder a nivel mundial, en Francia. En ese sentido, los avances de cada nación podrían marcar la diferencia en el futuro.

Un tokamak es un recipiente con forma de rosquilla (toroidal, en el lenguaje científico) que contiene una corriente de plasma magnético sobrecalentado y está reforzado por enormes imanes y una carcasa sobreenfriada. El plasma, una “nube” cohesiva de átomos en condiciones similares a las de una estrella, termina albergando las mismas reacciones que alimentan las estrellas reales. Los núcleos de los átomos se fusionan y liberan una enorme cantidad de energía... en teoría. Sabemos que esto sucede en las estrellas, pero nunca lo hemos visto suceder dentro de una maquinaria de mil toneladas en la Tierra.

Entonces, ¿qué significa para un reactor tokamak de “sol artificial” de clase mundial como el HL-3 establecer su propio y novedoso diseño de campo magnético? Bueno, es un gran hito dentro del campo de la investigación del tokamak, ya que el campo magnético es lo que realmente contiene el plasma sobrecalentado que genera fusión. Debido a que el plasma alcanza un millón de grados, no puede hacer contacto con ningún otro material, o se enfriará instantáneamente fuera del rango de energía y dañará o destruirá la parte que toca. Como tal, un campo magnético exitoso es lo único que permitirá que un tokamak contenga el plasma y lo mantenga lo suficientemente caliente como para generar energía neta.

Hay una serie de problemas estructurales en la forma en que los tokamaks actuales construyen sus campos magnéticos. Los enormes electroimanes utilizados en estas máquinas son clave para los diseños de los tokamaks (el ITER recibió el imán más potente jamás fabricado en 2021) y están en desarrollo constantemente. Pero todos crean puntos de acceso que interrumpen el plasma como una isla en una corriente, ya sea porque están instalados discretamente a intervalos alrededor del caparazón del tokamak o simplemente porque están hechos (por humanos) de los materiales naturales que tenemos en nuestro planeta. Tierra.

En el cosmos las estrellas no están 'contenidas', por lo que esto nunca sucede. Pero en un generador es otro obstáculo más que superar.

Todo esto significa que una nueva configuración para un campo magnético puede ser un gran paso adelante, especialmente para HL-3, que se considera una tecnología de alimentación para ITER. Los medios chinos informan que China se ha comprometido a construir un módulo de cámara de vacío para ITER. El recipiente de vacío es esencial para los objetivos del ITER, porque ayuda a que el experimento sea plausiblemente seguro: contener una reacción similar a una estrella a lo largo de la costa francesa.

La barrera del idioma y los medios de comunicación estatales dificultan la votación sobre proyectos chinos como HL-3, y no hay muchas comparaciones significativas entre las docenas de proyectos activos que existen en el mundo. China tiene otro reactor de fusión nuclear activo en el ojo internacional (Experimental Advanced Superconducting Tokamak, o EAST), que se ha repetido en los Institutos Hefei de Ciencias Físicas de China desde la década de 2000.

HL-3, sin embargo, proviene de un linaje del Instituto de Física del Suroeste en Chengdu, 900 millas al oeste en la cúspide de la vasta China occidental. Ese programa también se remonta a décadas atrás, y ambos se han vuelto cada vez más poderosos a lo largo de décadas de enormes actualizaciones y reconstrucciones. HL-3 mejora los diseños anteriores y es probable que obtenga una máquina más grande con una mayor cantidad total de energía.

Todavía no hemos alcanzado el umbral en el que un reactor de fusión nuclear produce más energía de la que utiliza y, para ser honestos, no está claro que definitivamente lo hagamos. Pero cada paso adelante en la tecnología probada del tokamak acerca la posibilidad de la energía de fusión nuclear a la realidad. Está lejos, sí, pero también un poquito más cerca.

Con información de esquire.com