- El tokamak WEST del CEA de Francia rompió el récord mundial de duración de plasma en un tokamak el 12 de febrero, al mantener el plasma durante 1,337 segundos, más de 22 minutos
- El tiempo récord es 25% más largo que el récord anterior establecido unas semanas antes por el EAST de China, lo que muestra que la tecnología de control de plasma de larga duración está madurando
- Para que dispositivos como ITER pasen a una etapa experimental práctica, deben estabilizar durante mucho tiempo un plasma naturalmente inestable, y los componentes de cara al plasma también deben resistir la radiación y los problemas de contaminación
- WEST es una instalación del CEA Cadarache, en el sur de Francia, y usa bobinas superconductoras y componentes con enfriamiento activo para apoyar experimentos de plasma de larga duración
- Los experimentos apuntarán a duraciones más largas y temperaturas más altas, pero para que la fusión nuclear contribuya de forma importante a la neutralidad de carbono en 2050, aún quedan desafíos técnicos y la demostración de viabilidad económica
El récord de 1,337 segundos establecido por WEST
- WEST mantuvo el plasma durante 1,337 segundos el 12 de febrero
- Es una duración de más de 22 minutos
- Es una mejora del 25% frente al récord anterior logrado unas semanas antes por el EAST de China
- Este tokamak está en CEA Cadarache, en el sur de Francia, y es una de las instalaciones de tokamak de tamaño medio del consorcio EUROfusion
- Se considera una señal de que el conocimiento y el control técnico sobre plasmas de larga duración han madurado más
- Una duración prolongada es un hito importante para dispositivos como ITER
- ITER debe mantener plasmas de fusión nuclear durante varios minutos
- El objetivo es controlar un plasma naturalmente inestable
- Al mismo tiempo, los componentes de cara al plasma deben resistir la radiación y no provocar fallas ni contaminación del plasma
- WEST inyectó 2 MW de potencia de calentamiento mientras mantenía el plasma de hidrógeno durante más de 20 minutos
- En adelante, los experimentos de WEST se intensificarán con el objetivo de lograr duraciones de plasma muy largas, operaciones acumuladas de varias horas y temperaturas de plasma más altas
Posición y límites de los experimentos internacionales de fusión nuclear
- WEST es una instalación operada sobre la base de décadas de experiencia acumulada por el CEA en investigación de plasma en tokamaks
- Investigadores de todo el mundo usan WEST
- Entre sus características clave que permiten plasmas de larga duración están las bobinas superconductoras y los componentes con enfriamiento activo
- WEST forma parte de una corriente de investigación internacional junto con varios grandes experimentos de fusión nuclear
- El JET del Reino Unido cerró a fines de 2023 y conserva el récord de energía de fusión
- También se mencionan el JT-60SA de Japón, el EAST de China, el KSTAR de Corea y el dispositivo representativo ITER
- El objetivo final de la investigación en fusión nuclear es controlar un plasma naturalmente inestable
- Usa menos recursos y combustible que la fisión nuclear
- No genera residuos radiactivos de larga vida
- La técnica más avanzada entre los métodos de generación de energía es la fusión por confinamiento magnético
- Encierra el plasma dentro de un toro mediante campos magnéticos intensos
- Calienta el plasma hasta que los núcleos de hidrógeno se fusionan
- JET llegó a generar 15 MW de potencia de fusión durante varios segundos
- Francia, como país que alberga WEST e ITER, está en una posición favorable para recibir el primer prototipo de reactor de fusión nuclear
- La producción de energía de fusión nuclear a gran escala requiere una gran infraestructura, por lo que será difícil que contribuya de forma significativa a alcanzar la neutralidad de carbono en 2050
- Aún quedan varios desafíos técnicos
- La viabilidad económica de este método de producción de energía también debe demostrarse todavía
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
Si se hace fusión nuclear en gravedad cero, el problema del confinamiento queda básicamente resuelto, pero el problema es crear las condiciones de fusión en gravedad cero.
El método más simple probablemente sería juntar suficiente materia en un lugar para que la propia gravedad cree las condiciones de fusión, pero entonces la planta sería demasiado potente para tenerla en la Tierra y, por seguridad, tendría que estar a una distancia enorme.
Luego aparece el problema de enviar la electricidad de vuelta a la Tierra, aunque parece posible recolectar fotones a una distancia segura del punto de fusión y recuperar energía sin acercarse demasiado.
Si no se puede dirigir y se irradia en todas direcciones, solo una fracción diminuta de los fotones generados llegaría a la Tierra.
Para usar esos fotones en trabajo útil habría que recolectarlos; si no, simplemente calentarían la Tierra.
Por la distancia de seguridad, si está más lejos o más cerca que una órbita geoestacionaria, no se podría ver siempre la fuente y habría una especie de “noche”, por lo que harían falta recolectores en distintos puntos de la Tierra.
También está el problema de que efectos como la alta humedad en la atmósfera absorban o dispersen los fotones, reduciendo la eficiencia de los recolectores.
Sería posible, pero la capacidad máxima real siempre estaría bastante limitada, y todo el proceso sería muy ineficiente en comparación con la energía total de fusión.
Como las zonas con mayor radiación probablemente serían más cálidas, quizá la gente incluso opte por irse de vacaciones a esos lugares.
Además habría que lidiar con el problema de los tres cuerpos, y también está el problema de que, del lado que mira al reactor, si hay nubes, los fotones no podrían pasar.
“Una mejora del 25% sobre el récord anterior establecido por el EAST de China hace unas semanas”: esta carrera armamentista de la fusión nuclear es bienvenida.
Que una tecnología de la que siempre se decía “en 20 años” haya llegado a 22 minutos es realmente impresionante, y dan ganas de profundizar en los desafíos técnicos de la fusión.
Este reactor tampoco tenía dispositivos para recuperar energía ni para usar neutrones y reproducir tritio.
Aun así, es impresionante y alentador.
Hay tecnologías que son realmente posibles, pero extremadamente difíciles, y requieren décadas de esfuerzo sostenido.
Un ejemplo de nuestro campo era resolver la comprensión del lenguaje natural con computadoras digitales, y ahora ya es una realidad.
El triple producto ha aumentado más rápido que la ley de Moore durante los últimos 50 años.
Aun así, la gente toma la investigación en fusión nuclear como un chiste, pero algunas cosas simplemente llevan tiempo.
Recomiendo esta reseña, incluso mejor, del excelente libro “The future of fusion energy”: https://www.astralcodexten.com/p/your-book-review-the-future...
Dicho eso, la ley de Moore es una ley sobre una industria que ya existía; antes de eso, para hacer posible la computación, se necesitaron mejoras de más de 10^6 veces en varias tecnologías.
Significa que la reducción lineal genera ganancias exponenciales, pero en el diseño de reactores de fusión nuclear no se ve una relación lineal/cuadrática de ese tipo.
La premisa de que la reducción avanza linealmente con el tiempo tampoco es una ley, sino algo que a veces se cumplió y a veces no.
En concreto, mantuvieron el plasma de un tokamak durante 1337 segundos y usaron 2 megavatios para calentarlo.
1337 no es un chiste; probablemente sea una coincidencia que se lea como “leet”.
Aun así, quiero creer que fue un número intencional :D
Un buen artículo técnico introductorio sobre el modo H, que permite las reacciones de fusión nuclear: https://www.energy.gov/science/articles/science-close-develo...
En el modo H, un borde estable y sin turbulencias reduce la pérdida de calor y de partículas cargadas del plasma.
Esto eleva bruscamente la presión de todo el plasma, incluido el núcleo donde pueden generarse las condiciones de fusión, y al reducir las pérdidas de energía y partículas también minimiza el daño en las superficies de los materiales alrededor del plasma.
Un problema que se ve al aplicar mercados de predicción a temas como “habrá una planta de energía de fusión comercialmente exitosa antes de 2070” es que falta demasiado tiempo para la liquidación.
Claro, uno podría esperar vender sus participaciones de “sí” o “no” dentro de 5 años, pero puede que no haya suficiente liquidez.
Por ejemplo, supongamos que M_1 es un mercado que “el 1 de enero de 2070 se liquida como ‘sí’ si hubo una planta de energía de fusión comercialmente exitosa, y como ‘no’ en caso contrario”, y que M_2 es un mercado que dentro de 5 años se liquida como ‘sí’ si el precio del “sí” de M_1 supera el 30%; ahí aparece un problema.
La gente podría comprar masivamente “sí” de M_1 justo antes de la liquidación de M_2, y aunque tal vez se autocorrija, igual parece un problema.
En lugar de un mercado de predicción sobre el valor futuro de otro mercado de predicción, me pregunto si no serviría un contrato de futuros sobre participaciones de un mercado de predicción.
Si uno está convencido de que, en una fecha específica dentro de 5 años, el mercado asignará una probabilidad de al menos p, podría comprar una estructura que ese día le permita vender participaciones de “no” a un precio de 1-p por cada futuro.
Si ese día la probabilidad de “sí” efectivamente es de al menos p, el precio del “no” será de 1-p o menos, así que se podría comprar “no” más barato y venderlo a 1-p.
Pero para eso igual habría que comprar los “no” que se van a vender, así que no resuelve el problema de qué pasa si dentro de 5 años no hay liquidez.
También se podría gastar 1 para crear participaciones de “sí” y “no”, vender el “no” y quedarse con el “sí”, que parecería valer al menos p, para venderlo cuando haya más liquidez; pero probablemente sea algo que no entiendo bien.
Lo que estás describiendo son varias formas de contratos de opciones.
Pero ninguna opción resuelve el problema de que “dentro de 5 años podría no haber liquidez para vender participaciones de sí/no”.
En general, si no hay liquidez en el mercado primario, hay que asumir que el mercado de derivados será aún peor.
Las opciones no se usan para encontrar liquidez adicional, sino para expresar una perspectiva muy específica.
Como explicaste, las opciones binarias sobre mercados ilíquidos son especialmente vulnerables a la manipulación de mercado.
Un contrato en el que M_2 se liquida como ‘sí’ si el precio del “sí” de M_1 supera el 30% es un contrato que se compra cuando de verdad quieres apostar a que el precio superará el 30%, no quieres una gran ganancia adicional si el precio llega a 90 y no te interesa conservar la mayor parte de tu dinero si queda en 29.
Por ejemplo, Bill Gates, al igual que Warren Buffet, finalmente morirá y donará la mayor parte de su dinero.
Si cree que la fusión es posible, puede gastar una cantidad considerable de dinero durante su vida aunque no recupere los costos.
Lo único necesario es que los inversionistas estén convencidos de que ese dinero no se desperdiciará.
De hecho, conozco personalmente a gente rica que, aun sabiendo el riesgo de no recuperar los costos, apuesta una parte importante de su patrimonio, millones de dólares, a la fusión.
Es como las acciones de una empresa que no paga dividendos.
Si tener acciones de Berkshire Hathaway(BRK/A) no te da nada en forma de dividendos, ¿qué determina su precio?
Que se puede confiar en que, en un futuro lejano, la empresa tendrá suficiente dinero en el banco para pagar dividendos.
Puede que no sea durante mi vida, pero puedo vendérselas a alguien, esa persona también puede volver a venderlas, y al final alguien recibirá dividendos.
Los mercados son tan abstractos que puede existir un valor de mercado hoy incluso si el momento de pago está en un futuro infinitamente lejano.
Las primeras plantas de energía de fusión no se construirán sin enormes subsidios gubernamentales.
Un gobierno como el de China puede ver esto como un asunto estratégico y existencial, y pagar todo lo que haga falta para hacerlo funcionar.
Porque no quiere depender de suministros extranjeros de combustibles fósiles que Estados Unidos podría bloquear fácilmente.
Lo que el mundo necesita ahora no es más apuestas ni especulación inútil.
No sabía que Commonwealth Fusion ya tenía bastante avanzada la construcción de una planta conectada a la red eléctrica.
Parece que por fin está ocurriendo de verdad, pero no entiendo bien cómo pueden estar seguros de la producción neta de electricidad.
Está previsto que aloje un dispositivo que genere su primer plasma el año próximo y demuestre ganancia neta en 2027.
ARC, anunciada como la primera instalación de suministro neto de electricidad conectada a la red, recién acaba de seleccionar el sitio, así que difícilmente pueda decirse que la construcción esté muy avanzada.
El objetivo de producción eléctrica de esa planta es “principios de la década de 2030”.
Todavía ni siquiera ha logrado Q>1, y mucho menos está construyendo una planta de energía real.
Les pregunto a quienes conocen mejor la industria de la fusión: ¿cuál fue la razón por la que el plasma se detuvo a los 22 minutos, o antes en otras pruebas?
¿Simplemente dejaron de inyectar la energía necesaria para mantener el calor porque ya habían alcanzado el benchmark?
Me pregunto si están cerca de un umbral en el que, con solo pequeños ajustes, se podría pasar de 22 minutos a una duración prácticamente indefinida.
Eso se puede reducir mucho, pero el rendimiento del plasma cae.
Tradicionalmente, el límite lo impone la capacidad del recipiente de vacío para evacuar calor.
Estos dispositivos son equipos científicos para aprender sobre el plasma y mejorar el rendimiento de futuros dispositivos.
Un reactor real requiere mucha ingeniería para manejar el problema de extracción de calor y, si se es inteligente, incluso se puede convertir eso en una fuente de ingresos.
La operación pulsada en sí no es un gran problema si se mantiene un duty cycle lo bastante alto y suficiente amortiguación en el refrigerante para que la turbina siga funcionando bien.
Sigo de cerca las noticias sobre energía nuclear.
Hay una explicación de contexto un poco más sencilla y entretenida aquí: https://x.com/olshansky/status/1892069988707729614
¿Será un artículo relacionado?
Nuclear fusion: New record set at Chinese reactor EAST https://news.ycombinator.com/item?id=42917662 03-feb-2025
China's artificial sun burns for 1000 secs, creates record in fusion research https://news.ycombinator.com/item?id=42854306 28-ene-2025
Es una combustión de 1,337 segundos, una mejora del 25% respecto del récord anterior establecido por el EAST de China hace unas semanas
Podría tener un efecto parecido al de la competencia tecnológica de la Guerra Fría, y sería una buena época para los ingenieros