dilluns, 7 de gener del 2019

ITER, l’energia del Sol a la Terra


Les necessitats energètiques d’una ciutat desenvolupada d’1 milió de persones es pot cobrir mitjançant el consum de 250.000 tones de cru, un petrolier sencer, o bé, 400.000 tones de carbó, 40 trens plens. Altre alternativa seria cremar 60 grams d’una barreja de deuteri i triti (isòtops de l’hidrogen) i recuperar l’energia produïda segons la fórmula d’Einstein E = m · c2
La quantitat d’energia obtinguda en tots tres casos seria la mateixa.

Les dues primeres formes, petroli i carbó, són actualment les més habituals. La tercera és la més vella de totes, doncs és el que fan les estrelles, la fusió nuclear.

Però a nivell planetari és la més moderna, doncs es va començar a entendre com es produïa dins del mateix Sol l’any 1929 gràcies a Fritz Houtermans. La fusió nuclear consisteix en unir 4 àtoms d’hidrogen en heli, passant per unes etapes intermèdies de deuteri i triti. Aquesta reacció ocorre al nucli del Sol on la temperatura es de l’ordre de 15 milions de graus centígrads i transforma un 0,7% de la massa dels àtoms directament en energia.

El que pretén l’ITER (Reactor Experimental Termonuclear Internacional) és reproduir a la Terra la mateixa forma d’obtenció d’energia que es fa a les estrelles. Es va començar a parlar el 1958, però no va ser fins el 2007 en que 35 països diferents, el 60% de la població mundial, van firmar l’acord per tirar-lo endavant. Està clar que necessitem una nova font d’energia que substitueixi els combustibles fòssils, permeti satisfer la demanda creixent i estigui a l’abast de tothom. ITER intentarà reproduir el fenomen a escala industrial.

No devem confondre la fissió i la fusió nuclear. La primera és la que es produeix a les centrals nuclears i és radioactiva i la segona és la de les estrelles i, en comparació, és neta.

Ara, com fer-ho?, hem dit que la temperatura al nucli del Sol és de 15 milions de graus, aquí a la Terra, per arribar a aquesta fusió cal pujar fins els 150 milions de graus. Deu cops més. Per contenir aquesta temperatura no existeix cap material que ho permeti i cal fer-ho per un mètode anomenat confinació magnètica. Cal portar l’hidrogen a estat de plasma i escalfar-lo per ràdiofreqüència i mantenir-lo dins d’un recipient conegut com tokamak, una espècie de donut de 6 metres de diàmetre.

Actualment s’aconsegueix obtenir rendiments positius en el balanç d’energia, és a dir, entre l’energia que aportes per escalfar el sistema i la que obtens com resultat de la fusió.

L’any 2025 es faran les primeres proves industrials en petita escala i s’espera poder arribar a tenir una instal·lació a gran escala el 2060. En el primer pas s’injectaran 50 MW d’energia i s’obtindran 500 MW. Pel 2060 s’espera poder obtenir una potència de 4.000 MW.

A Barcelona existeix la seu de Fusion for Energy que és la responsable europea per donar suport al projecte ITER per tal d’arribar a la fita del 2060 en els terminis programats.


Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 229 del gener de 2019