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El acelerador de partículas de Granada: la apuesta europea para formar parte de la revolución que traerá la fusión nuclear

  • Servirá para probar y validar los materiales que utilizará una futura planta de energía de fusión.
Recreación de cómo sería el acelerador de partículas IFMIF-DONES de Granada.
Recreación de cómo sería el acelerador de partículas IFMIF-DONES de Granada.
IFMIF-DONES.ES

Granada lleva casi una década hablando del proyecto de un acelerador de partículas. Ahora, en 2022, está más cerca de hacerse realidad. El pasado jueves los gobiernos de España y Croacia firmaron un memorando para impulsar la construcción cerca de la ciudad andaluza del IFMIF-DONES, una instalación para desarrollar los materiales que se emplearán en los futuros reactores de fusión nuclear, como el ITER (Reactor Termonuclear Experimental Internacional).

¿Por qué Croacia? En su día, este país compitió con España por ser sede del acelerador de partículas. Pero a finales de 2017, decidió retirarse y España (Granada) pasó a ser la única candidata europea. Con el acuerdo firmado hace unos días los croatas se suman a la ciudad española como el gran proyecto de toda Europa, frente a la otra candidatura, la de Rokkasho, en Japón.

El consorcio IFMIF-DONES España espera que este refrendo real suponga un impulso a la negociación que el Ministerio de Ciencia y este organismo mantiene abierta con distintos países europeos. Ya en 2017, Eurofusion -el consorcio de instituciones nacionales de investigación en fusión nuclear pertenecientes a la Unión Europea y a Suiza- mostró su apoyo a la candidatura granadina.

España (Granada) o Japón

El acelerador será la mayor infraestructura complementaria al proyecto ITER, que se está construyendo en el sur de Francia para la obtención de una nueva fuente de energía basada en la fusión nuclear. En este proyecto participan Europa, Estados Unidos, Japón, Rusia, China, Corea del Sur e India.

Vista aérea del lugar donde se construye el ITER, en 2018.
Vista (de 2018) de la construcción del ITER en Francia.
Wikipedia/Oak Ridge National Laboratory

Ahora, la UE y Japón, dentro de la colaboración que mantienen en esta materia, deben decidir dónde se levanta el acelerador de partículas. ¿Cuándo se toma la decisión? No hay fecha concreta. 

En la Universidad de Granada, muy implicada en el proyecto, se han dado principios de 2023 como plazo para 'atar' la construcción del acelerador en Escúzar, según el vicerrector Enrique Herrera. La puesta en marcha del IFMIF-DONES está prevista para 2033.

El ITER debe estar acabado en 2025, el IFMIF-DONES en 2033 y DEMO en 2050-2060

De momento y para fortalecer la candidatura granadina, el IFMIF-DONES España quiere lograr acuerdos con más países. Hay conversaciones con Italia, Polonia, Alemania y Suecia, entre otros. De hecho, 13 países europeos forman parte de un grupo de trabajo de la Comisión Europea creado para sacar adelante el laboratorio. 

Qué es la fusión

IFMIF-DONES significa International Fusion Materials Irradiation Facility – Demo Oriented Neutron Source (Instalación Internacional de Irradiación de Materiales de Fusión – Fuente de Neutrones orientada a la demostración). Es una infraestructura de investigación para probar, validar y calificar los materiales que se utilizarán en futuras plantas de energía de fusión, como DEMO, el prototipo de reactor de fusión.

Hablamos de reacciones nucleares. Tanto la fisión (la de las centrales nucleares existentes) como la fusión nuclear liberan la energía almacenada en el núcleo de un átomo. La fisión es la separación de un núcleo pesado en núcleos más pequeños, mientras que la fusión nuclear es la combinación de núcleos ligeros para crear uno más grande y pesado.

La fusión -reacción que alimenta al Sol y las estrellas- no es exactamente una energía renovable, pero puede cambiar el mundo

El proceso para conseguir la fisión requiere menos energía pero también genera menos. La fisión nuclear libera una enorme cantidad de energía durante la reacción, pero la fusión nuclear genera cuatro veces más energía. Para hacernos una idea, la fusión libera cuatro millones de veces más energía que una reacción química como la quema de combustibles fósiles.

La fusión es la reacción nuclear que alimenta al Sol y las estrellas, y desde hace casi un siglo, entusiasma a los científicos. Y lo hace porque, aunque no es exactamente una energía renovable, puede cambiar el mundo. Todo son ventajas: la fusión nuclear es abundante, no genera desechos peligrosos y sus instalaciones pueden apagarse sin riesgo alguno.

Qué es el ITER

Los científicos describen la fusión como una fuente potencial de energía segura, no emisora de carbono y prácticamente ilimitada. Aprovechar las posibilidades de la fusión es el objetivo de ITER, que se está construyendo en Cadarache (Francia) y que se quiere acabado en 2025. Los creadores del proyecto, que en origen fue ideado en 1986 en la Unión Soviética, creen que lograrán desarrollar una nueva forma de energía.

El ITER ("el camino", en latín) costará aproximadamente 24.000 millones de euros. Será así el quinto proyecto más costoso de la historia, después del Programa Apolo, la Estación Espacial Internacional, el Proyecto Manhattan y el desarrollo del sistema GPS. Se trata de crear un tokamak (en ruso), un aparato que obtiene la fusión de partículas de plasma. 35 naciones están colaborando para construir ese dispositivo de fusión magnética que demostraría la viabilidad de la fusión como una fuente de energía.

DEMO, la aplicación pŕactica del ITER

La planta de energía DEMOstracion (DEMO) será la sucesora 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.

DEMO debe demostrar tecnologías capaces de generar electricidad segura y constante

DEMO debe servir para demostrar tecnologías que sean capaces de generar electricidad de forma segura y constante, y para realizar un mantenimiento regular, rápido y fiable de la planta. El diseño de una planta de este tipo debe tener en cuenta los requisitos físicos, las limitaciones tecnológicas y de ingeniería. Faltan muchos años: la previsión es que DEMO sea una realidad en 2050-2060.

700 millones para poner en marcha el IFMIF-DONES

El presupuesto estimado para construir el IFMIF-DONES es de 650 millones de euros, más otros 50 para la fase de puesta en marcha. El coste de operación será de 50 millones anuales durante la vida útil de la instalación, que se prevé sea de más de 20 años.

El presupuesto para construirlo es de 700 millones y el coste de operación de otros 50 millones anuales a lo largo de su vida útil, calculada en más de 20 años

El Gobierno español se ha comprometido a financiar el 50% del coste de construcción y el 10% del coste de operación y negocia con otros países europeos para que aporten dinero, además de hacerlo con la UE, a través de la organización internacional Fusion For Energy.

El Ejecutivo español ya ha destinado 16 millones de euros de fondos europeos FEDER para avanzar en la construcción de edificios y laboratorios, que sirvan de apoyo a la futura instalación IFMIF-DONES. Sin saber aún si Granada será la elegida, ya ha habido movimientos de tierras en las parcelas del polígono de Escúzar donde irán los edificios del experimento científico.

Las obras en el Parque Metropolitano del municipio granadino de Escúzar comenzaron en septiembre y cuentan con un presupuesto de 11,5 millones de euros. En una parcela de 100.000 metros cuadrados están proyectados tres edificios, además de la urbanización de una parte del polígono. Si Granada es la elegida, la fecha prevista para su puesta en marcha sería 2028 y en 2033 se iniciarían sus operaciones.

Terrenos donde se levantaría el acelerador de partículas IFMIF-DONES, en el municipio granadino de Escúzar.
Terrenos donde se levantaría el acelerador de partículas IFMIF-DONES, en el municipio granadino de Escúzar.
Subdelegación del Gobierno en Granada

Lo mismo pasa en Japón. Allí, en Rokkasho se viene construyendo un prototipo del acelerador de partículas con participación, entre otros, de la multinacional española Indra.

Según el Ministerio de Ciencia e Innovación, el IFMIF-DONES supondría la creación de más de 1.000 empleos solo en Granada, 400 de ellos de personal científico y técnico de alto nivel que vendría de todas las partes del mundo.

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