La compañía estadounidense Avalanche Energy está trabajando en un reactor que se puede coger con la mano y que usa cañones de iones de deuterio para conseguir la fusión nuclear

La energía de fusión nuclear podría alimentar a los coches y aviones del futuro. (Universidad de Huddersfield)

Por Omar Kardoudi

Actualizado: 06/04/2022 – 18:41

La compañía estadounidense, Avalanche Energy está desarrollando un reactor nuclear de fusión un poco más grande que una caja de zapatos que, según cuentan, será capaz de generar 5 kW de energía. Si consiguen hacerlo funcionar, el plan de la empresa es usar estos minireactores como baterías que se pueden ir acoplando para alimentar desde los electrodomésticos de casa hasta coches, aviones o barcos mercantes.

Según Crunchbase, hay al menos 25 empresas en todo el mundo dedicadas a conseguir la fusión nuclear. La búsqueda frenética de formas limpias de energía que estamos viendo de un tiempo a esta parte ha hecho que la financiación de este tipo de compañías se haya multiplicado por 10 en los últimos años y alcance, como cuenta este artículo de la revista Nature, los 2.400 millones de dólares en 2021.

El noroeste de América del Norte es un terreno muy fértil para un tipo de compañías que en los últimos años han asombrado al mundo con sus avances en un campo tan complicado como la fusión nuclear. Allí se encuentran Helion, Zap Energy y CTFusion, en el estado de Washington, y General Fusion en la Columbia Británica. Mientras estas empresas apuestan por grandes reactores que puedan suministrar energía a gran escala, hay otras que buscan soluciones alternativas para hacerse un hueco en el mercado.

Es el caso de Avalanche Energy, una compañía con sede en Seattle, también en el estado de Washington. Sus fundadores son Robin Langtry y Brian Riordan, dos ingenieros que se conocieron trabajando en los sistemas de propulsión de Blue Origin, la compañía aeroespacial de Jeff Bezos. Y que han desarrollado un minireactor que tiene una tecnología tan prometedora como difícil de construir.

Un cañón de iones para conseguir la fusión

Avalanche Energy propone una nueva forma de conseguir la fusión nuclear con reactores que no necesitan de grandes imanes, elevadísimas temperaturas o potentes láseres para que funcionen. Su diseño se llama ‘Orbitron’ y está basado en un modelo de reactor de fusión electrostático desarrollado por el investigador e ingeniero aeroespacial de Lockheed Martin, Tom McGuire.

‘Orbitron’ funciona gracias a unos cañones de iones de deuterio —uno de los isótopos del hidrógeno— que los lanzan a gran velocidad a una trampa de iones que los atrapa en el núcleo del reactor. Luego un generador de alta tensión crea las condiciones para que se produzca el plasma en el que los iones pueden orbitar, colisionar, fusionarse y liberar energía.

“Los iones de alta velocidad son confinados electrostáticamente en órbitas elípticas progresivas alrededor de un cátodo cargado negativamente”, explican desde Avalanche. “Las trayectorias elípticas cruzadas de los iones proporcionan millones de oportunidades de colisiones relevantes para la fusión antes de que el ion pierda energía y se desplace fuera del espacio de interacción al caer en el cátodo y se retire de la cámara”.

El tamaño de ‘Orbitron’ es sorprendentemente pequeño. Según sus creadores lo que hace que su fabricación sea realmente sencilla. Además, el diseño es modulable, dice Avalanche, por lo que se puede usar un solo reactor para producir entre 5kW y 15kW de energía —lo suficiente como para hacer funcionar los electrodomésticos de casa— o agrupar varios para alimentar coches, aviones o grandes barcos.

Un cañón lanza iones de deuterio al núcleo. (Avalanche Energy)

Los investigadores han conseguido generar energía en forma de neutrones de alta velocidad, y, como cuentan en esta entrevista para Geek Wire, se están planteando añadir unos imanes al sistema para crear un reactor de mayor densidad que produzca más energía todavía.

Un complicado reto de ingeniería

Añadir imanes no es lo único que le queda por hacer al equipo para convertir este minireactor en un producto comercial. La propia compañía admite que el mayor obstáculo es conseguir los 600.000 voltios necesarios para que el sistema funcione en un espacio tan reducido.

“El espacio de interacción del plasma del Orbitron es extremadamente pequeño para los dispositivos de fusión y requiere voltajes extremadamente altos para atrapar los iones a velocidades relevantes para la fusión”, asegura la compañía. “La gestión de la ruptura dieléctrica y el ‘flashover’ en un espacio tan pequeño es un reto de ingeniería”.

Por si eso no fuera poco, todavía no han encontrado la manera de transformar la energía térmica producida en energía eléctrica. Aun así desde la compañía no pierden el optimismo. Según cuentan sus fundadores este proyecto ha estado plagado de retos imposibles desde su inicio que han sabido ir superando con éxito.

«Aprendemos y avanzamos en algo que parece, desde el punto de vista general, inalcanzable», comenta Riordan. «Pero hay pequeños pasos a lo largo del camino que resultan estimulantes, emocionantes para la gente. Y eso les hace seguir avanzando hacia nuestro objetivo final».

https://www.elconfidencial.com/tecnologia/novaceno/2022-04-04/nuevo-reactor-nuclear-fusion-pequeno_3403032/