Los científicos de la Universidad de Durham han completado con éxito uno de los programas de validación más grandes jamás implementados en materiales superconductores, marcando un hito clave en el reactor Iter. Este es el experimento más grande del mundo en energía de fusión.
Su extensa investigación no solo confirmó la calidad de los cables superconductores esenciales para los imanes gigantes de Iter, sino que también avanzó los métodos utilizados para probarlos.
Mediante el refinamiento de cómo se validan estos materiales, los investigadores han sentado las bases de un camino más confiable para lograr capacidades de integración prácticas.
¿Qué es la energía de fusión?
La energía de fusión a menudo se conoce como el «santo grial» del hermoso poder. A diferencia de la fisión nuclear actual, que divide los átomos en las centrales nucleares, las fusiones combinan fotonúcleos (generalmente isótopos de hidrógeno) con objetos más pesados, liberando enormes cantidades de energía en el proceso.
Esta es la misma reacción que la presión y la temperatura extremas mueven el sol, donde los átomos de hidrógeno se fusionan en helio. Cuando se usa en la Tierra, la fusión puede proporcionar:
La energía prácticamente infinita de combustibles ricos como Deuterium se puede extraer del agua de mar. Las emisiones de carbono cero son la base de las soluciones de cambio climático. Residuos radiactivos mínimos sin el riesgo de vida larga asociada con la generación de energía nuclear tradicional.
En resumen, Fusion Energy representa una tecnología que cambia el juego que puede proporcionar electricidad segura y sostenible para generaciones.
Iter: un mega proyecto para aprovechar el poder del sol
Actualmente se construye en el sur de Francia, el ITER (reactor de prueba termonuclear internacional) es el experimento de fusión más grande y ambicioso de la historia. Una vez completado, su objetivo es demostrar una fusión sostenida en una escala que nunca antes se había logrado.
El reactor de Iter atrapa el plasma, un gas cargado súper húmedo, en su centro, a temperaturas por encima del núcleo solar.
Para lograr esto, la máquina se basa en un gran imán superconductor que puede producir algunos de los campos magnéticos estables más potentes jamás creados.
Estos imanes son tan confiables como los cables superconductores internos, y verificar su rendimiento es un paso crítico hacia el éxito de Iter.
El papel de la Universidad de Durham en el sistema magnet de Iter.
En 2011, la Universidad de Durham fue elegida para convertirse en uno de los laboratorios de referencia europeos oficiales de ITER.
El equipo dirigido por el profesor Damien Hampshire y el Dr. Mark Lane tuvo la tarea de desarrollar un método especial para probar cables superconductores hechos de Niobium Chin (NB₃SN) y Niobium Titanium (NB – TI).
Más de una década de investigación, el equipo procesó:
5.500 muestras de alambre procesadas y probadas. Se realizaron 13,000 mediciones individuales. Tratamientos térmicos por encima de 650 ° C Prepare los cables NB₃SN antes de la prueba.
Los resultados proporcionaron una visión sin precedentes del rendimiento del material y la confiabilidad de las pruebas, asegurando que cada cadena cumpla con los estrictos estándares requeridos para un entorno riguroso de ITER.
Avance del método de prueba
Uno de los resultados más importantes de este proyecto fue el enfoque estadístico para verificar los cables NB₃SN. Esto cambiará permanentemente durante las pruebas.
Los científicos de Durham han demostrado que las mediciones de las cadenas adyacentes en varios laboratorios sirven como alternativas precisas, lo que garantiza la rentabilidad y la consistencia.
Este avance no solo aumenta la confianza en el sistema magnético de Iter, sino que también establece nuevos puntos de referencia sobre cómo probar materiales superconductores en todo el mundo.
Carrera global por el poder de fusión
El trabajo de Durham llega cuando el impulso de la energía de fusión se acelera a nivel mundial.
Iter se dirige a su primer plasma en 2035, pero las compañías privadas están presionando para un avance comercial aún más rápido.
Helion Energy ya tiene un contrato con Microsoft y será alimentado por Fusion Plant para 2028. Los sistemas de fusión de la Commonwealth de Google respaldados por Google obtuvieron pedidos anticipados para una potencia de fusión de 200 megavatios en la década de 2030. El gobierno del Reino Unido ha prometido £ 2.5 mil millones a Fusion Research y está desarrollando su propio reactor prototipo, Step, en el antiguo sitio de carbón en Nottinghamshire.
Esta creciente inversión internacional destaca la competencia que hace que Fusion sea una realidad comercial.
Entrenamiento de próxima generación
La contribución de Durham a los reactores Iter va más allá de la investigación. La universidad también es socio principal en el Centro de capacitación de doctorado en el Reino Unido para poderes integrados, proporcionando a jóvenes científicos e ingenieros las habilidades que necesitan para dar forma al futuro de la energía.
Al combinar cables superconductores con una verificación innovadora de educación e innovación, la Universidad de Durham no solo apoya los reactores ITER, sino que también fortalece sus esfuerzos globales para convertir la fusión en una fuente de energía confiable y limpia.
Pasos cercanos a la energía limpia sin fin
La finalización exitosa de este vasto programa de verificación es más que un logro técnico.
Esto representa un paso hacia el desbloqueo de las promesas de Fusion Energy. Es electricidad segura, rica y sin carbono.
A medida que Iter se acerca a la operación, las bases establecidas por los científicos de la Universidad de Durham se aseguran de que el futuro de sus poderosos imanes y fusión misma esté en el terreno.
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