Abrir paso a la energía limpia

La fusión ofrece una solución prometedora para obtener energía limpia, ya que el proceso no genera emisiones de carbono, es intrínsecamente seguro y produce combustible de manera continua e ilimitada. El OIEA ha prestado apoyo a las actividades de investigación y desarrollo en materia de fusión desde los primeros momentos, organizando la primera conferencia internacional sobre la energía de fusión en 1961. Más recientemente, los avances en la investigación sobre fusión han acelerado el desarrollo tanto en el sector público como en el privado. Sobre la base de estos avances, el OIEA promueve la colaboración y la coordinación a nivel internacional para colmar las lagunas existentes en los ámbitos de la física, la tecnología y la reglamentación de la fusión. En el marco de esta labor se recopilan e intercambian datos para prestar apoyo a todas las etapas de la investigación sobre fusión, desde los fundamentos científicos del proceso de fusión hasta el dise?o y el funcionamiento de una central.

“La tecnología de fusión puede transformar la producción energética mundial —declara Aline des Cloizeaux, Directora de la División de Energía Nucleoeléctrica del OIEA—. La energía de fusión, junto con el despliegue de la fisión nuclear avanzada, garantizará una transición sostenible hacia una energía limpia”.

La fusión se genera a partir de isótopos ligeros, que forman el plasma, un gas caliente y dotado de carga con propiedades únicas que lo distinguen de los sólidos, los líquidos y los gases. CollisionDB, una base de datos del OIEA sobre procesos atómicos y moleculares, contribuye a los avances en materia de escenarios operacionales y de diagnóstico del plasma, y ayuda a comprender mejor los procesos colisionales del plasma.

Otras bases de datos del OIEA contribuyen al funcionamiento y la optimización de dispositivos experimentales y futuras centrales de fusión. La base de datos de interacciones plasma-pared (pwiDB) contiene datos sobre las interacciones con la superficie de la pared interna, mientras que las bases CascadesDB y DeFecTdb recogen datos sobre los procesos que tienen lugar dentro de la pared. La Biblioteca de datos nucleares evaluados sobre fusión (FENDL) contiene datos sobre reacciones nucleares de suma importancia para la neutrónica en relación con el plasma y los materiales, que son cruciales para las evaluaciones de la seguridad y de los desechos.

Científicos e ingenieros de todo el mundo siguen desarrollando y poniendo a prueba nuevos materiales y dise?ando nuevas tecnologías con miras a producir energía de fusión neta. Aunque en los experimentos suelen lograrse condiciones muy cercanas a las necesarias para un sistema de energía de fusión, aún se necesitan mejoras para mantener la reacción y producir energía de forma sostenida. Las entidades públicas y privadas que trabajan en el ámbito de la fusión están avanzando rápidamente hacia este objetivo.

El Sistema de Información de Dispositivos de Fusión (FusDIS) del OIEA ofrece un panorama general a nivel mundial y datos técnicos y estadísticos sobre los dispositivos de fusión públicos y privados en funcionamiento, en construcción o en fase de planificación. Ofrece orientaciones útiles para las estrategias y la toma de decisiones en el ámbito de la energía de fusión, así como para la colaboración entre los sectores público y privado, y constituye una valiosa herramienta para detectar tendencias en cuanto a la investigación. El FusDIS puede consultarse en el Portal de Fusión del OIEA, un repositorio de recursos informativos sobre las actividades que lleva a cabo el Organismo en relación con la fusión.

El OIEA también está desarrollando FUSE, en la plataforma CONNECT del Organismo, para ayudar a los desarrolladores de tecnología de fusión en las etapas de dise?o, fabricación y construcción de centrales de fusión. FUSE incluirá una base de datos sobre códigos y normas de fusión, así como una base de datos sobre ciclos del combustible y tecnologías de fusión con información y parámetros específicos de cada dispositivo en desarrollo. FUSE dará a conocer los últimos avances, como las tecnologías derivadas, en el sector de la fusión, que está en rápida evolución.

“La inteligencia artificial es un nuevo instrumento clave para aprovechar al máximo el potencial de la fusión. Ofrece ventajas que podrían ser interesantes para gestionar todo el proceso de ingeniería de los dispositivos de fusión, así como para analizar la enorme cantidad de datos científicos y de ingeniería que generarán estas instalaciones —se?ala Alain Bécoulet, Director General Adjunto y Director Científico de la Organización ITER—. Para materializar este potencial, necesitamos plataformas específicas para gestionar los datos sobre fusión con el mismo espíritu de cooperación que ha impulsado las investigaciones en materia de fusión por decenios. Esto es crucial para acelerar el despliegue de la energía de fusión”.

Un proyecto coordinado de investigación del OIEA, IA al servicio de la fusión (AI4F), tiene precisamente ese objetivo. El proyecto AI4F fomenta la innovación y la colaboración para impulsar los avances en el ámbito de la fusión aprovechando la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático y las tecnologías de macrodatos, y cuenta con la participación de 24 instituciones de 11 países de 4 continentes. “La IA y el aprendizaje automático pueden acelerar las actividades de investigación en materia de fusión en el camino hacia la primera de una serie de centrales piloto —afirma Cristina Rea, Investigadora Principal y Jefa de Grupo del Centro de Fusión y Ciencia del Plasma del Instituto Tecnológico de Massachusetts—. El OIEA se ha convertido en paladín de esta misión”, dijo.

“El aprovechamiento de la energía de fusión representa la cumbre de los logros de la ciencia y la ingeniería —expresa Tzanka Kokalova-Wheldon, Directora de la División de Ciencias Físicas y Químicas del OIEA—. El OIEA está aportando datos esenciales, aprovechando tecnologías de vanguardia y promoviendo alianzas para ayudar a desarrollar y ampliar a escala la máxima fuente de energía limpia”.

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La fusión es el proceso mediante el cual dos núcleos atómicos ligeros se combinan para formar un solo núcleo más pesado, emitiendo al mismo tiempo enormes cantidades de energía. La energía del Sol y la de todas las demás estrellas proviene de un proceso similar. En la Tierra se necesitan temperaturas de más de 100 millones de grados Celsius para lograr la fusión, y hay que regular la presión y las fuerzas magnéticas para que el proceso se mantenga el tiempo suficiente para producir energía neta.