El santo grial nuclear busca una de sus soluciones en Granada

Es el santo grial energético. La energía nuclear de fusión puede garantizar una fuente (casi) inagotable de electricidad, sin producir residuos radiactivos y con apenas unos gramos de combustible, pero el desafío al que se enfrentan ingenieros y científicos es tan titánico como esta avanzada forma de generación que trata de imitar lo que ocurre dentro del Sol. Uno de los muchos problemas que debe resolver la tecnología, el de la resistencia de los materiales que se emplearán en los reactores, es el que se va a investigar en el acelerador de Escúzar, en Granada, cuyas obras ha comenzado ahora.

Las actuales, y polémicas, centrales nucleares en funcionamiento utilizan la fisión nuclear para producir energía. En sus reactores, los átomos de uranio son bombardeados con neutrones para romperlos, y esa fisión es la que genera energía que se transforma en electricidad, pero también produce residuos peligrosos, duraderos y muy costosos de gestionar.

Por el contrario, la fusión obtiene la energía de la unión de dos átomos de hidrógeno, en concreto, de dos de sus isótopos, el deuterio y el tritio, aunque en cada una de estas reacciones se libera un neutrón de alta energía, cuyos efectos sobre los materiales son devastadores. Es decir, que la fusión nuclear consiste en meter el Sol en una caja, pero no sabemos cómo construir una caja que soporte estas bestias nucleares y unas temperaturas de cientos de millones de grados centígrados.

Neutrones de alta potencia

Ahí es donde interviene el acelerador que se va a construir en Granada, una máquina que lanzará neutrones de gran potencia, aunque no tan energéticos como las de la reacción, contra los materiales que se van a probar de cara a la construcción de los reactores comerciales. De lo que hablamos no es son de las consecuencias de un impacto cinético, sino de la capacidad de los neutrones para transformar los materiales. Es un arcano pendiente de descubrir.

La reacción de fusión nuclear ya se viene ensayando en reactores laboratorios. La Universidad de Sevilla tiene en el puerto de la ciudad uno de estos tokamak, que es como se denominan a estas máquinas donde se produce la fusión de un átomo de deuterio con otro de tritio para producir helio. En Francia, en Cadarache, se está construyendo el ITER, que será un reactor de grandes dimensiones, aunque no llegará a ser comercial, y hay otros en China, Reino Unido y Japón. El nipón se llama JT-60SA, y es la causa por la que Japón ha entrado en el proyecto de Granada.

El ITER de Francia, que es un proyecto internacional, debe generar 500 megavatios (Mw) a partir de un gramo de tritio con una energía añadida de 50 Mw para obtener las temperaturas del plasma. Y aun así no será un prototipo comercial, a éstos, que están por construir, se les denomina DEMO (DEMOstration Power Plant).

Los reactores laboratorios consiguen la fusión atómica, aunque se necesita que la energía producida sea mucho mayor que la que se requiere para alcanzar las grandes temperaturas que consume la reacción. A esto se dedica una parte de la investigación tecnológica mundial en fusión, a lograr que el plasma (el combustible a más de 1.000 millones de grados) sea estable y a conseguir producir tritio, que se obtiene dentro del reactor. El deuterio, por el contrario, es más fácil de conseguir porque el hidrógeno natural contiene una parte apreciable de este isótopo.

La otra línea de investigación es la de Granada. Se denomina IFMIF-DONES, y será la instalación científica más grande que se construya en España. Necesita de una inversión de 700 millones de euros, de los que el Consejo de Ministros aprobará hoy 174 millones, aunque se trata de un proyecto de cooperación internacional. La idea es que pueda comenzar a funcionar en 2033.

Los materiales más críticos del reactor serán los que sirvan para construir la caja de vacío donde se contiene la fusión nuclear y una suerte de tubo de escape por donde se expulsan las impurezas de la reacción. Y es que la fusión no genera residuos radiactivas pero sí estas impurezas que también suponen uno de los problemas tecnológicos que la ciencia debe resolver antes de que el Sol pueda ser sometido al interior de una caja.