IFMIF -DONES-CF-004

Chaimaly - María 2 ESO B

Empezar

IES Vicente Espinel

IFMIF DONES: El espectacular proyecto de fusión nuclear que se está gestando en Andalucía

Beneficios

IIFMIF-DONES

DEMO

ITER

Fusión nuclear

Introducción

Índice

01

Introducción

• Desde hace mucho tiempo el ser humano ha intentado imitar los procesos naturales del Sol y la Tierra.

• El Sol tiene un fuente de gran energía de rendimiento limitada, sin residuos dañinos para el ambiente y prácticamente inagotable.

• Pero, ¿se puede hacer un Sol en la Tierra, con energía no contaminante e ilimitada?

En la búsqueda del progreso intentamos imitar a la naturaleza

¡Esto es pura energía!

02

Fusión nuclear

• Debido al efecto del tremendo calor y la gravedad que se producen en el núcleo de estos cuerpos estelares, los núcleos de hidrógeno colisionan, se fusionan en átomos de helio más pesados y liberan enormes cantidades de energía en el proceso.

• Fusión es la fuente de energía del Sol y las estrellas.

Fusión nuclear

• A temperaturas extremas, los electrones se separan de los núcleos y un gas se convierte en plasma, a menudo denominado cuarto estado de la materia.

• Los plasmas de fusión proporcionan el entorno en el que los elementos ligeros pueden fusionarse y producir energía.

• La ciencia de de fusión del siglo XX identificó la reacción entre dos isótopos de hidrógeno, el deuterio (D) y el tritio (T), como la reacción de fusión más eficiente en el laboratorio. La reacción de fusión DT produce la mayor ganancia de energía a las temperaturas «más bajas».

Fusión nuclear

Fabricando un Sol en la Tierra ... un tokamak

03

ITER

• La fusión, reacción nuclear que alimenta al Sol y las estrellas, es una fuente potencial de energía segura, no emisora de carbono y prácticamente ilimitada.

• Aprovechar la potencia de fusión es el objetivo de ITER, que ha sido diseñado como el paso experimental clave entre las actuales instalaciones de investigación de fusión y las plantas de energía de fusión del mañana.

• ITER («El Camino» en latín) es uno de los proyectos energéticos más ambiciosos del mundo actual.

• El ITER se está construyendo en Cadarache (Francia) y costará 24 000 millones de euros aproximadamente, convirtiéndolo en el quinto proyecto más costoso de la historia.

En un dispositivo tokamak, se utilizan potentes campos magnéticos para confinar y controlar el plasma.

Fabricando un Sol en la Tierra ... un tokamak

https://static.iter.org/com/360/2023-01/index.html

• ITER será el primer dispositivo de fusión en mantener la fusión durante largos períodos de tiempo.

• Será el primer dispositivo de fusión en probar las tecnologías integradas, los materiales y los regímenes físicos necesarios para la producción comercial de electricidad de fusión.

• Miles de ingenieros y científicos han contribuido al diseño de ITER desde que la idea de un experimento conjunto internacional de fusión se lanzó por primera vez en 1985.

• Los miembros de ITER —China, la Unión Europea, India, Japón, Corea, Rusia y Estados Unidos— ahora participan en una colaboración de 35 años para construir y operar el dispositivo experimental ITER, y juntos llevan la fusión al punto donde se puede diseñar un reactor de fusión de demostración.

Fabricando un Sol en la Tierra ... un tokamak

Esto es lo más grande que has visto ...

04

DEMO

• Las condiciones de funcionamiento de una DEMO son particularmente hostiles para los materiales, ya que el plasma en condiciones de quemado genera un alto flujo de neutrones y densidades de alta potencia en las paredes. Las DEMO requieren la creación de nuevos materiales y tecnología.

• DEMO será el sucesor de ITER.

• Con la transición de ITER a DEMO, la fusión pasará de ser un ejercicio basado en la ciencia y en el laboratorio a materializarse en un programa impulsado por la industria y la tecnología.

• Un criterio clave para DEMO es la producción de electricidad, aunque no al precio y las cantidades de las plantas de energía comerciales.

La central eléctrica de demostración: DEMO

Entre ITER y DEMO

05

IFMIF-DONES

Escuzar, Granada

IFMIF-DONES: Un ambicioso proyecto en Andalucía

• International Fusion Materials Irradiation Facility – Demo Oriented NEutron Source (IFMIF-DONES) es una infraestructura de investigación novedosa de un solo sitio para probar, validar y calificar los materiales que se utilizarán en futuras plantas de energía de fusión como DEMO.

• Será una instalación científica en la que se pretende generar una fuente de neutrones de cara al estudio y licenciamiento de los materiales a usar en los futuros reactores de fusión.

• Esta instalación, que por sus características técnicas será una fuente de neutrones de gran relevancia, proporcionará a DEMO los datos necesarios sobre los materiales a usar en su diseño y construcción.

Las instalaciones del IFMIF DONES

• El principal requisito para IFMIF-DONES es la producción de neutrones con un volumen de irradiación lo suficientemente grande que permita la caracterización de las propiedades macroscópicas de dichos materiales de interés de cara al diseño de ingeniería de DEMO.

• La Instalación DONES será una planta que contará con los edificios y sistemas necesarios para albergar y poner en funcionamiento una fuente de neutrones Li-d.

Esto es progreso ...

06

Beneficios de la fusión nuclear e IFMIF -DONES

• Por último, que es inagotable es indudablemente cierto. “En el caso del deuterio, se encuentra en abundancia en el agua de los océanos, y el tritio es generado dentro del propio reactor a partir del deuterio”, añade el experto.

La energía de la fusión nuclear es:

• Es segura intrínsecamente porque precisa de una fuente externa para que se mantenga. La fusión nuclear es una reacción que se detiene al cortar el suministro de combustible.

• Es limpia porque no genera residuos radioactivos de media y larga vida. De hecho, sus residuos nacen como consecuencia de la activación neutrónica. Por tanto, “no produce gases nocivos y genera residuos nucleares de muy baja actividad.

Beneficios de la fusión nuclear

• Es un proyecto capaz de impulsar la innovación y el desarrollo tecnológico en tres pilares fundamentales: las instituciones públicas que se dedican a la investigación, las universidades y la empresa privada.

• IFMIF-DONES será una infraestructura de investigación estratégica de la Unión Europea y uno de los tres pilares básicos para hacer realidad la fusión a nivel comercial, junto con ITER y DEMO.

• El acelerador de partículas de Granada será el primero de su clase en el mundo.

• La inversión generaría un retorno económico de más de 1.000 millones de euros que tendría un impacto directo tanto en Granada como en otras provincias españolas como Málaga.

Beneficios de IFMIF-DONES

Minuto 35:30

Más información ...

Gracias