El generador de estrellas escondido en las entrañas de Madrid

No pintaba alentador el panorama para aquellos científicos . No obstante, España, una recién llegada a la Unión Europea, con ganas de modernizarse y mirar cara a cara al resto de países, buscó financiación. Se consiguieron 5.000 millones de pesetas de la época (al cambio actual, 30 millones de euros) para este proyecto, el reactor TJ-II, buque insignia del Laboratorio Nacional de Fusión.

El sueño se materializó en el tiempo previsto (cosa rara para los proyectos con inversión pública): siete años. En diciembre del 97 se terminaron las pruebas. Tan solo tres meses después este reactor consiguió su primer plasma, un gas extremadamente caliente que se comporta parecido a un líquido y donde se producen las reacciones de fusión. Y así fue como en marzo de 1998, en las instalaciones de la Avenida Complutense, en el centro de Madrid, un sol artificial empezó a funcionar, convirtiendo a España en un referente en el campo de la fusión nuclear.

«Es posiblemente la semilla tecnológica de un proyecto público más exitoso de la historia de la ciencia española», dice orgulloso mirando al reactor Carlos Hidalgo, director del Laboratorio Nacional de Fusión, dependiente del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat). Él es uno de aquellos científicos que pujaron por sacar adelante este proyecto pionero, que lo vio nacer y que lo ha visto crecer. «Y aún sigue enseñándonos cosas», añade.

Como una especie de ‘olla’ plateada y roja, de la que surgen toda clase de cables y ‘cuernos’ –«ese es el sistema más sofisticado del mundo para medir campos eléctricos», dice Hidalgo mientras apunta a uno de esos mecanismos; «esa caja es un acelerador de partículas que sirve para estudiar el comportamiento de materiales en presencia de flujos de energía muy elevados, como los que puede haber en un reactor de fusión», continúa explicando en medio de un ruido atronador y cientos de pequeñas luces que señalan que se está monitorizando toda la actividad que ocurre dentro de aquel prototipo capaz de ‘generar estrellas’ en su interior. Al menos, su energía.

Hidalgo conoce los datos de memoria: con aquellos 30 millones de euros de inversión se ha conseguido un retorno de 1.400 millones de euros en contratos industriales. «Si hubiésemos preguntado al poco de ponerlo en marcha, las cifras estarían muy alejadas. Porque los grandes experimentos científicos no están pensados para una sola legislatura y es algo que tienen que aprender los políticos», incide. Pero no solo eso: en su interior se siguen desentrañando los misterios de las reacciones de fusión, creando flujos de energía muy elevados, llegando a 60 megavatios por metro cuadrado. «Puede parecer poco, pero si lo comparamos con la superficie del Sol, que es de aproximadamente 100 megavatios por metro cuadrado, cualquiera se da cuenta de que estamos generando condiciones absolutamente extremas», señala Hidalgo.

Ahora, en 2023, conceptos como ‘plasma’, ‘confinamiento inercial’ o ‘tritio’ nos empiezan a sonar un poco más gracias a logros como el del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, que el año pasado consiguió por primera vez una reacción de fusión que obtuvo más energía de la que se necesitó para generarla, un hito que nos acerca un poco más a que la energía de las estrellas alimente nuestras neveras. «Hasta entonces se decía que la energía de fusión era una promesa. Ahora podemos decir que es una realidad. Y eso es algo asombroso», recalca Hidalgo.

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Existen varios tipos de reactores. El de Livermore utiliza el confinamiento inercial: se apuntan 192 láseres a una minúscula cápsula de oro, repleta de deuterio y tritio (formas de hidrógeno; la primera se encuentra en el agua y la segunda, si todo va según lo previsto, se generará dentro del propio reactor, por lo que el combustible básicamente será el primer elemento). Gracias a la enorme presión que se ejerce sobre esta ‘bola’, a la que se encañonan los haces con un margen de error menor que el grosor de un cabello, se genera la reacción, en la que los núcleos ligeros, que constituyen el combustible del reactor, se fusionan formando otros núcleos más pesados y liberando una gigantesca cantidad de energía en el proceso. El mayor problema de este sistema estriba en que se deben calibrar los haces con cada disparo, operación que dura del orden de días o meses (y para tener energía constante debería producirse un disparo cada segundo).

Hay otros modelos, los llamados tipo tokamak, en los que se engloba el reactor europeo JET (que en febrero del pasado año consiguió un récord generando la astronómica cifra de 58 megajulios sostenida durante 5 segundos), diferentes prototipos asiáticos o el futuro ITER, una colaboración internacional para conseguir el primer reactor de fusión comercial. Estos dispositivos, ideados en los años 50 en la URSS, son una especie de ‘rosquilla’ hueca. En su interior, se inyecta una pequeña cantidad de combustible (también deuterio y tritio) que se calienta a altas temperaturas y se convierte en un plasma ionizado que alcanza los 150 millones de grados Celsius –temperaturas diez veces más altas que las que se dan en el núcleo del Sol–, produciéndose la fusión. Unos imanes gigantes y muy potentes del orden de 100.000 veces el campo magnético terrestre, contienen la reacción del plasma.

El inconveniente de estos reactores es que, a pesar de que integrarlos en un sistema comercial, a priori, sería más fácil, aún no se ha conseguido con ellos la ansiada ignición.

El TJ-II es de tipo stellarator, una clase diferente: si bien es parecido a los tokamak, en este caso, se emplean unas bobinas externas que controla la intensidad de las corrientes eléctricas desde fuera. «Nos sentimos un poco como Dios porque todo el campo magnético lo controla directamente por el operador; no como en el caso de los tokamak, que es una combinación de control por las corrientes que se diseñan y el campo magnético que genera el propio plasma», señala Hidalgo.

A pesar de que estas máquinas son mucho más complejas que los tokamaks, podrían garantizar una corriente continua, uno de los principales hándicaps de los otros sistemas. De hecho, el director del Laboratorio Nacional de Fusión está seguro de que este tipo de reactor será el que consiga, finalmente, crear un reactor comercial. De hecho, está tan seguro que entre los grandes sueños de su equipo ahora es crear un prototipo de reactor stellarator que sea escalable.

«En este laboratorio estamos convencidos de que las plantas comerciales serán stellarators, y por eso este es nuestra gran apuesta». Hidalgo adelanta que el proyecto está ideado para desarrollarse en los próximos diez años y que ya están buscando financiación, tanto pública como privada. «La capacidad de soñar depende de tu credibilidad. Y aunque siempre hemos sido unos soñadores, creo que ahora tenemos la credibilidad suficiente. Porque esos sueños de los 90 podrían no ser tan obvios para todo el mundo. Pero aquí está todo lo que hemos conseguido».