La bulliciosa ciudad de Shanghai celebra sus festividades nacionales con espectáculos de luces mundialmente famosos, que iluminan los rascacielos con colores brillantes.
Aquí es donde científicos e ingenieros trabajan incansablemente para desarrollar el próximo gran avance tecnológico global, desde internet 6G y la IA avanzada hasta la robótica de última generación. También es aquí donde una pequeña startup llamada Energy Singularity trabaja en algo extraordinario: la energía de fusión.
La energía de fusión es la energía producida en reacciones de fusión nuclear. Es lo opuesto a la reacción de fisión que se utiliza en los reactores nucleares o las armas atómicas actuales.
La fusión nuclear, el proceso que alimenta el Sol y otras estrellas, es difícil de replicar en la Tierra. Varios países han logrado la fusión nuclear, pero mantenerla el tiempo suficiente para su uso en el mundo real sigue siendo difícil.
Shanghái de noche. Foto: New York Times
Una reacción de fusión nuclear controlada libera aproximadamente 4 millones de veces más energía que la quema de carbón, petróleo o gas, y 4 veces más que la fisión, el tipo de energía nuclear que se utiliza actualmente. No se desarrollará a tiempo para combatir el cambio climático en esta década, pero podría ser la solución al calentamiento futuro.
El gobierno chino está invirtiendo en el proyecto, estimando una inversión de entre 1.000 y 1.500 millones de dólares anuales en fusión, según Jean Paul Allain, director de la Oficina de Ciencias de la Energía de Fusión del Departamento de Energía de Estados Unidos. En comparación, el gobierno estadounidense invierte unos 800 millones de dólares anuales.
Las empresas privadas de ambos países se muestran optimistas respecto de que podrían incorporar energía de fusión a la red a mediados de la década de 2030, pese a los enormes desafíos técnicos que aún persisten.
Tokamak "Sol artificial"
La fusión nuclear es un proceso increíblemente complejo que implica la unión de dos núcleos que normalmente se repelerían. Una forma de lograrlo es elevar la temperatura en un tokamak a 150 millones de grados Celsius, diez veces la temperatura del núcleo solar.
Al fusionarse, los núcleos liberan una gran cantidad de energía en forma de calor, que luego puede utilizarse para hacer girar turbinas y generar electricidad.
La startup Energy Singularity, con sede en Shanghái, ha construido su propio tokamak en tres años, más rápido que cualquier reactor jamás construido. Un tokamak es una máquina cilíndrica o toroidal increíblemente compleja que calienta el hidrógeno a temperaturas extremadamente altas, creando un plasma en el que se produce la fusión nuclear.
El plasma se encuentra confinado en el tokamak de Energy Singularity durante un experimento. Foto: Energy Singularity
Energy Singularity ha recibido más de 112 millones de dólares en inversión privada y también ha logrado una primicia mundial: el tokamak actual de la compañía es el único tokamak que utiliza imanes avanzados en experimentos de plasma.
Estos imanes, llamados superconductores de alta temperatura, son más fuertes que los imanes de cobre utilizados en los tokamaks más antiguos, lo que permite que los tokamaks más pequeños generen tanta energía de fusión como los tokamaks más grandes y puedan confinar mejor el plasma.
La compañía dijo que planea construir un tokamak de segunda generación para demostrar que su método es comercialmente viable para 2027, y espera tener un dispositivo de tercera generación que pueda suministrar energía a la red para 2035.
Gracias al dinero que China invierte en investigación, el concepto del tokamak avanza rápidamente. El tokamak EAST de China, en Hefei, ha mantenido estable el plasma a 70 millones de grados Celsius, cinco veces más caliente que el núcleo del Sol, durante más de 17 minutos, un récord mundial y un avance increíble.
Tecnología láser
Mientras China avanza a toda velocidad con los reactores tokamak, Estados Unidos está encontrando una ventaja en otra tecnología: los láseres.
A finales de 2022, científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California dispararon casi 200 láseres a un cilindro que contenía una cápsula de combustible del tamaño de un grano de pimienta, el primer experimento exitoso del mundo en producir energía de fusión neta. La energía liberada en el proceso fue mayor que la utilizada para calentar la cápsula.
Parte del sistema láser del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, donde científicos lograron iniciar con éxito una reacción de fusión. Foto: Damien Jemison
Todavía hay muchas otras formas de lograr la fusión nuclear, y Estados Unidos está apostando por una variedad de tecnologías.
«Puede haber más de una manera, y no sabemos exactamente cuál es la mejor» para abordar la energía de fusión, afirmó Melanie Windridge, física de plasma del Reino Unido. Añadió que a largo plazo dependerá de los costes y otros factores, pero insistió en que el tokamak es el concepto más estudiado.
Mientras que el gobierno chino ha invertido en la fusión, Estados Unidos ha atraído más inversión privada. A nivel mundial, el sector privado ha invertido 7.000 millones de dólares en fusión en los últimos tres o cuatro años, de los cuales aproximadamente el 80 % proviene de empresas estadounidenses, según Allain.
Pero si el gobierno chino continúa invirtiendo más de un billón de dólares al año, esa cifra pronto podría superar el gasto estadounidense, incluso en el sector privado.
Y si esas inversiones dan resultados, las coloridas celebraciones en Shanghai darán a China una apariencia totalmente nueva.
Hoai Phuong (según CNN)
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Fuente: https://www.congluan.vn/trung-quoc-tien-gan-den-viec-lam-chu-nguon-nang-luong-sach-vo-tan-post313167.html
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