dimecres, 3 de maig del 2023

La fusió nuclear, més a prop? (2)

Si a l’anterior article intentàvem explicar en què consistia la fusió nuclear, en aquest explicarem en quin punt es troba la ciència en aquesta cursa.

Per tal que sigui un procés rendible, cal obtenir més energia de la que s’injecta. Un altre problema que tenen els científics és com mantenir l’hidrogen que es vol fusionar, o el deuteri o el triti, en un lloc que resisteixi la temperatura a la què es produeix la fusió, 100 milions de graus.

Aquí hi ha dos camins, el confinament magnètic i l’inercial. El primer comprimeix la matèria mitjançant un camp magnètic, el segon amb raigs làser. Evidentment, no hi ha cap material al planeta capaç de suportar aquesta temperatura tan elevada.

Els centres d’investigació que utilitzen el confinament magnètic són: 

- JET, projecte europeu posat en marxa el 1978 a Culham (Regne Unit)

- ITER, projecte liderat per Europa, amb la Xina, Japó, Corea del Sud, Índia, Rússia i EUA. Funciona a Cadarache (França) des del 2007.

Els que utilitzen el confinament inercial són:

- HB11 Energy, australiana

- US National Igniton Facility (Instal·lació Nacional per la Ignició), a EUA.

En l’actualitat altres empreses investiguen altres vies d’obtenció de la fusió nuclear.

La darrera notícia al respecte, desembre 2022, la va donar la NIF, on informaven que per primer cop s’havia aconseguit alliberar més energia de la que s’havia injectat per impulsar-la. En xifres seria el següent:

-Energia aportada, uns 2 megajoules (MJ)

-Energia obtinguda, uns 3 MJ. Amb aquest energia es pot tenir encesa una bombeta de 100 w durant 3 hores.

-Durada de la reacció de fusió, fraccions de nanosegon (10-9 s)

-Temperatura assolida, 100 milions de graus

-Làsers emprats, 192

-Energia necessària per engegar els làsers, 300 MJ

-Quantitat de combustible fusionat, 9,3 micrograms

-Fracció de combustible que va reaccionar, 4%

Realment analitzant aquestes xifres, es veu que sí, que s’ha aconseguit un 50% més d’energia de la que es va injectar, 3 MJ pels 2 aportats. Però no es tenen en compte els 300 MJ que es necessiten per engegar els làsers. Resumint, la reacció aporta energia però encara s’en necessita molta més per a iniciar-la. Encara estem lluny de què sigui una forma comercial d’obtenir energia.

No acaben aquí les notícies, la Xina també investiga, en col·laboració amb ITER, amb el projecte EAST de confinament magnètic des del 2006. Els resultats publicats el maig de 2021 indiquen que va mantenir el plasma a temperatures de fins a 160 milions de graus durant 100 segons. Al desembre va aconseguir pujar el temps a 17 minuts, encara que només a 100 milions de graus. En cap del dos casos es va iniciar la reacció nuclear.

D’altra banda, segons el calendari de l’ITER, no s’espera arribar a produir la fusió nuclear fins el 2035.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 281 de maig de 2023