Central Solenoid

Central Solenoid

El imán más potente del mundo está listo para el reactor de fusión ITER
General Atomics, empresa estadounidense de energía y defensa, está lista para enviar el primer
módulo del “Central Solenoid”, el imán más potente del mundo. Se envía a Francia para su
instalación en el núcleo del ITER, el reactor de fusión experimental.

El proyecto ITER, construido en el sur de
Francia por 35 países, entre ellos China, la
Unión Europea., India, Japón, Corea, Rusia
y EE.UU. Se espera que el ITER demuestre
la viabilidad de la energía de fusión como
fuente de energía a gran escala, segura y
sin emisiones de carbono, basada en el
mismo principio que impulsa nuestro Sol y
las estrellas. A pesar de los retos de COVID-
19, el ITER está construido casi en un 75%.
La creación de la jaula magnética que dará
forma y control al plasma de fusión del ITER requiere tres conjuntos de imanes primarios: el
conjunto vertical en forma de D de “bobinas de campo toroidal”, la capa horizontal de “bobinas de
campo poloidal” en forma de anillo y el solenoide central situado en el eje central.
El Solenoide Central, el mayor de los imanes del ITER, tendrá 18 metros de altura, 4,25 metros de
ancho y pesará mil toneladas una vez montado.
La función única de este imán más potente es dirigir un pulso de corriente en el plasma que circula
alrededor del circuito, ayudando a dar forma y controlar la reacción de fusión durante los pulsos
largos. A veces se le llama el “corazón palpitante” de la máquina ITER.
Su fuerza magnética es lo suficientemente potente como para elevar un portaaviones 2 metros en
el aire. Con una fuerza de campo magnético de 13 Teslas en su núcleo, será unas 280.000 veces
más fuerte que el campo magnético de la Tierra. Por ello, las estructuras de soporte del Solenoide
Central tendrán que soportar fuerzas equivalentes al doble del empuje de un despegue del
transbordador espacial.
El Solenoide Central estará formado por seis módulos. Cada módulo ha requerido más de dos años
de fabricación de precisión, enrollando cuidadosamente más de 5 kilómetros de cable
superconductor de niobio-estaño revestido de acero en discos planos precisos, y luego
empalmando suficientes discos para crear el módulo completo. Por último, el módulo se encierra
en un molde y se inyectan 3.800 litros de resina epoxídica al vacío para saturar los materiales
aislantes y evitar la formación de burbujas o vacíos.
General Atomics completó las pruebas finales del primer módulo del Solenoide Central a principios
de este año. Y ahora, preparado para viajar por tierra y mar, el Módulo 1 se dirige a ocupar su
lugar como el primero de su clase en el ITER.

Otros cinco módulos del Solenoide Central, más uno de repuesto, se encuentran en distintas fases
de fabricación, y todos ellos se instalarán en 2023-2024. Y no mucho después de eso, los
científicos del ITER esperarán ansiosos a que su colosal recién nacido genere su primer latido.
El ITER será el primer dispositivo de fusión que producirá energía neta a través del plasma, lo que
significa que la reacción de fusión generará más energía térmica que la necesaria para calentar el
plasma. El ITER también será el primer dispositivo de fusión que mantendrá la fusión durante
largos periodos de tiempo. El ITER generará 500 megavatios de potencia de fusión térmica, más de
treinta veces el récord actual alcanzado en el tokamak JET del Reino Unido.
Aunque el ITER no generará electricidad, será un banco de pruebas fundamental para las
tecnologías integradas, los materiales y los regímenes físicos necesarios para la producción
comercial de electricidad basada en la fusión. Las lecciones aprendidas en el ITER se utilizarán para
diseñar la primera generación de centrales eléctricas de fusión comerciales.
El Solenoide Central desempeñará un papel fundamental en la misión del ITER de establecer la
energía de fusión como una fuente práctica, segura e inagotable de electricidad limpia, abundante
y libre de carbono.

El biodiesel de algas podría ser la mejor opción para sustituir al gasoil

El biodiesel de algas podría ser la mejor opción para sustituir al gasoil

La búsqueda de fuentes de energía sostenibles continúa a buen ritmo. Una investigación publicada
en el International Journal of Renewable Energy Technology estudia una de esas fuentes, las algas,
de las que se puede obtener biodiesel. El trabajo analiza los problemas de producción, la
caracterización y compara el rendimiento de estos combustibles con otras fuentes de diesel.
Alpesh Virendrabhai Mehta y Nirvesh Sumanbhai Mehta, del Departamento de Ingeniería
Mecánica de la Escuela Gubernamental
de Ingeniería de Gujarat (India),
explican cómo la actual industrialización
está aumentando la demanda de
energía en todo el mundo.
Esto está dando lugar a varios
problemas: la disminución de los
recursos, el aumento de la
contaminación y el cambio climático.
Los combustibles fósiles de los que
hemos dependido durante décadas representan un recurso totalmente insostenible y altamente
contaminante.
La posibilidad de usar compuestos de carbono derivados de fuentes sostenibles, como los cultivos
y las algas, ofrece un sustituto energético. Las fuentes sostenibles tienen la ventaja de ser
renovables y serán necesarias mientras sigamos dependiendo de la combustión para los vehículos,
la calefacción y la producción de energía, al menos hasta que se pueda disponer de fuentes de
energía completamente sostenibles y no contaminantes, como la eólica, la solar y la mareomotriz.
También existe la posibilidad de que ciertos enfoques de los biocombustibles que sustituyen a los
combustibles fósiles tengan una menor huella de carbono para la misma producción de energía. El
uso de algas en lugar de cultivos para combustible tendría la ventaja añadida de no desplazar la
agricultura alimentaria.
Los investigadores han demostrado que el biodiesel de algas es menos viscoso que el diesel
convencional y, por tanto, tiene un menor retardo antes de la combustión en un motor diesel.
El retraso químico mínimo también beneficia al gasóleo de algas en cuanto a la mayor eficiencia
térmica de los frenos. La presencia de oxígeno en el gasóleo de algas también contribuye a esta
eficiencia porque los átomos de oxígeno actúan para fomentar la combustión desde “dentro” del
propio combustible.
Los investigadores han informado de que el gasóleo de algas ofrece un mayor rendimiento que el
gasóleo convencional. Además, el análisis de los gases de escape de varias mezclas cumple la
normativa sobre emisiones de biodiesel en la India, informa el equipo.
Sugieren que el gasóleo de algas sería un sustituto ambientalmente beneficioso del gasóleo
convencional.