Empecemos por el principio, es decir, por el qué: la construcción del Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER por sus siglas en inglés). Dicho de otra forma, después del Proyecto Manhattan, el Programa Apolo, la Estación Espacial Internacional y el desarrollo del sistema GPS, el quinto proyecto experimental más costoso de la historia —con un empleo de recursos estimado de entre €18.000 y €22.000 millones. Y todavía podemos decirlo mejor: el que la prensa especializada califica de «proyecto de construcción más complejo del mundo», o el reactor de fisión experimental más grande jamás construído.
Podemos abundar todavía en el qué si explicamos, siquiera sucintamente, qué es la fusión: se trata de una reacción nuclear por la que, al colisionar dos átomos de deuterio y tritio —isótopos de hidrógeno que, a lo largo de las décadas de investigación, se ha comprobado que representan el «combustible» idóneo—, se libera una cantidad de energía descomunal, además de átomos de helio y neutrones. Podemos hacernos una idea de la reacción de fusión si consideramos que es la misma que produce la energía que nos llega del Sol.
Lo positivo de esta fuente de energía es que no produce desechos radiactivos directos y que utiliza un combustible prácticamente inagotable. Por cierto, la humanidad persigue una forma de controlar esta inmensa fuente de energía, es decir, el plasma de deuterio y tritio a millones de grados celsius de temperatura, desde que el físico australiano Mark Oliphant, el físico químico austríaco Paul Harteck y el físico neozelandés Ernest Rutherford lograron la primera reacción de fusión en los Laboratorios Cavendish de la Universidad de Cambridge, en 1934.
Antes de seguir, son necesarias unas palabras para explicar el dónde de la construcción del ITER: el experimento, todavía en preparación, o sea, en construcción, se lleva a cabo en la localidad de Cadarache, en el sur de Francia. Lo que nos obliga a explicar un tanto el cómo, es decir, los preliminares: el proyecto experimental del reactor de fisión se lleva a cabo como una colaboración internacional entre Europa, Estados Unidos, Rusia, China, India, Japón y Corea del Sur.
Esta colaboración científica comenzó en 1985 —y aquí tenemos el cuándo—, a iniciativa del presidente de la Unión Soviética, Mikhail Gorbachov. Este, tras recabar el apoyo del presidente francés François Mitterrand, propuso a Ronald Reagan, a la sazón presidente de Estados Unidos, la creación de un proyecto internacional para desarrollar la energía de fusión con fines pacíficos.
En un primer momento, firmaron el acuerdo la Unión Soviética, los Estados Unidos, la Comunidad Europea de Energía Atómica (o Euratom, un organismo público europeo encargado de coordinar los programas de investigación de la energía nuclear) y Japón. Sin embargo, China, Corea del Sur y la India se unieron al proyecto en 2007. Pues bien, Europa, que financia el 50% del ITER —Francia aporta el 10%—, mientras que el resto de socios un 10%, adquirió el derecho de hospedar la sede del experimento, y de ahí su ubicación en Cadarache. Se espera que su construcción se complete a finales de 2025 y que las primeras operaciones con deuterio y tritio se produzcan en 2035 —y esto es todo respecto al cuándo.
Sigamos con el qué: 150.000 m3 de hormigón, 7.500 toneladas de acero, 1 millón de componentes y 10 millones de piezas individuales, una estimación de 15.000 trabajadores de 5.000 empresas de 90 países —3.000 personas dedicadas solo a la ingeniería civil—… todo contenido en 39 edificios y una superficie de 42 hectáreas —«una de las superficies artificiales niveladas más grandes del mundo». Total, para llevar a cabo la construcción de un proyecto que gira en torno al tokamak, acrónimo del ruso para Cámara Toroidal de Bobinas Magnéticas —los rusos fueron los primeros en dar con este diseño—; según declaraciones a Power Technology del profesor Ian Trevelyan Chapman, director general de la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido, «una cámara magnética con forma de anillo (…), el mejor diseño de un reactor de fusión que conocemos».
Respiremos un segundo y sigamos con el qué: la construcción de una cámara de vacío… una no, la mayor cámara de vacío de acero inoxidable del mundo, de 4.000 toneladas, para contener el tokamak; la construcción de un sistema de electroimanes, los más potentes jamás construidos —cuyo campo magnético contendrá el plasma extremadamente caliente de deuterio y tritio—, y un sistema o «criostato» por cuyo interior circulará helio líquido a temperaturas de -269°C —necesario para que garantizar la superconductividad de los imanes.
El objetivo final de todo este complejo despliegue es la reproducción de las condiciones necesarias para que se produzca la reacción de fisión y podamos contenerla y dirigirla a nuestro favor. Es decir, calentar el combustible de deuterio y tritio a una temperatura de 150 millones de °C para que los átomos de ambas sustancias adquieran velocidades suficientes para que se fusionen al colisionar. Y que la energía que se produzca sea 10 veces mayor, o 500 MW, a la que consume el proceso, es decir, 50 MW.
Ya solo falta aclarar el porqué: pues porque la fusión nuclear, si conseguimos controlarla y ponerla a nuestro servicio, tal como el ITER y otros muchos experimentos pretenden, proporcionaría una potencia ilimitada de energía sin emisiones de CO2 y sin radioactividad. O, tal como lo expresa Fusion for Energy —organización de la Unión Europea que gestiona su contribución al ITER—, «para medir su rendimiento y extraer las lecciones necesarias de cara a una futura central de fusión comercial».
Fuentes: ITER, Fusion for Energy, The B1M, Power Technology, Wikipedia.
Imágenes: ITER.