Fusion tiene un futuro asombroso como fuente de energía. Es decir, en naves espaciales más allá de la órbita de Júpiter, en algún momento de los próximos dos siglos. ¿Aquí en la tierra? No tanto. Al menos, esa es mi opinión.
La generación eléctrica nuclear tiene 2,5 caminos. La primera es la fisión nuclear, la parte que es la principal fuente de generación eléctrica que proporciona alrededor del 10% de la electricidad en el mundo actual. El 0.5 es un generador termoeléctrico de radioisótopos, donde se usa una pequeña porción de material radioactivo en descomposición con un termopar para proporcionar electricidad a las sondas espaciales. Si leíste o viste El marciano, eso es lo que sacó del pozo y puso su buggy de Marte de larga distancia equipado con un jurado.
Y luego está la fusión. Donde la fisión divide los átomos, la fusión los fusiona. En lugar de combustible radiactivo, hay muchas emisiones radiactivas de la fusión de cosas como hidrógeno-3, deuterio y tritio que irradian las estructuras de contención. Menos desechos radiactivos que no duran tanto, pero siguen siendo desechos radiactivos para quienes piensan que eso es una preocupación.
En comparación con las emisiones de CO2e que causan el calentamiento global, no considero que unos pocos miles de toneladas de desechos radiactivos sean significativos. Entre otras cosas, pasé suficiente tiempo con epidemiólogos construyendo la solución de manejo de pandemias y enfermedades transmisibles más sofisticada del mundo y terminé con una apreciación mucho mejor de las estadísticas de radiación y salud. No es una gran preocupación en comparación con el carbón o el calentamiento global.
Pero la generación de electricidad por fusión, a diferencia de las grandes armas nucleares que utilizan la fusión, es una fuente perpetua de interés. Cuando Lewis Strauss, entonces presidente de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos, habló de que la energía nuclear era “demasiado barata para medir” en 1954, estaba hablando de fusión, no de fisión. Como todo el mundo desde mediados de la década de 1950, asumió que la fusión generaría energía en 20 años.
Y aquí estamos, 67 años después. ¿Cómo va la fusión?
Comencemos con el único proyecto de fusión creíble del planeta, el proyecto ITER Tokamak. Ha existido durante décadas. Plantó sus raíces en 1985 con Gorbachov y Reagan. Están involucrados 35 países. Curiosamente, ITER no es un acrónimo, es en latín “The Way”, una suposición típicamente optimista y de hecho algo arrogante sobre su lugar en el universo.
Se supone que se encenderá alrededor de 2040. Eso está tan lejos que no me había molestado en pensar mucho en ello, ya que tenemos que descarbonizar más del 50% de nuestra economía mucho antes de eso. Como resultado, tuve una lectura perezosa. Había asumido, como la mayoría de la prensa y, de hecho, casi todos los involucrados en él afirmaron, que estaría generando más energía de la que consumía, cuando finalmente se encendiera.
Es bastante fácil asumir esa suposición cuando todo su material de prensa y declaraciones permanecen de que pondrán 50 MW de calor y obtendrán 500 MW de calor, o 10 veces la potencia. Han estado diciendo eso durante al menos 30 años, después de todo. Supuse que tendrían un exceso de energía y que podrían conectar un generador de vapor a una tecnología muy cara y producir electricidad si quisieran. No asumí que el millón de componentes y los cientos de kilómetros de cables de material exótico, muy costosos y envueltos en los electroimanes serían ni remotamente económicos, pero sí asumí que iban a tener un exceso de energía.
Y han logrado producir plasma, si no ejecutar una reacción de fusión.
Sin embargo, algo cruzó mi escritorio hoy que me hizo sentarme y desafiar mis suposiciones. Hay un tipo obsesivo llamado Steven B. Krivit que parece pasar la mayor parte de su tiempo buscando varias tecnologías alternativas de generación nuclear, incluida la desacreditación de la fusión fría. Su pieza del 3 de noviembre de 2021 afirmó que había identificado en 2017 que ITER no generaría más energía de la que se puso, y que ITER finalmente lo admitió en un medio de prensa.
¿En serio? Este proyecto, que terminará costando entre $ 18 y $ 45 mil millones, ¿no está destinado a generar energía adicional? Eso parecía improbable.
Así que hurgué. Los números de Krivit no cuadraban para mí, ya que sus diagramas mostraban claramente MW en varias etapas del proceso, y no MWh netos. Pero otras partes de su historia fueron más claras, y otros participantes en ITER lo fueron aún más. encontré una página del proyecto JT-60SA. Es un proyecto dedicado a “la realización temprana de la energía de fusión al abordar problemas físicos clave para ITER y DEMO”. Es un subproyecto del ITER. Y coincide con Krivit, pero en las unidades adecuadas.
Lo que equivale a es que ITER requerirá alrededor de 200 MW de entrada de energía en funcionamiento total, ya que genera 500 MW de calor. Pero la exergía del calor significa que si se aprovechara, solo devolvería unos 200 MW de electricidad. Por lo tanto, podría ser una máquina de movimiento perpetuo, pero una que no haría nada más que mantener las luces encendidas mientras la alimentaste con tritio, un valor de alrededor de $ 140 millones al año.
Y se pone peor. ITER planea al final de este proceso mantener esto por menos de 3000 segundos a la vez. Eso es 50 minutos. Esto es al final del proceso. A medida que se acumulan en menos de una hora, la mayoría de las veces trabajarán en una fusión que dura cinco minutos, varias veces al día. Es un experimento de física muy caro que no producirá energía respetuosa con el clima. Nos va a enseñar mucho, lo que respeto por completo, pero no nos ayudará a lidiar con el cambio climático.
Esperaba más de ITER. No mucho mas. Quiero decir, es un reactor de fisión de un millón de componentes que se espera que se encienda en 2040 y no genere electricidad en ese momento. Pero había asumido, basándose en toda la prensa, que generaría más electricidad de la que solía funcionar si se le atornillaba una caldera y algunas turbinas, incluso si era muy caro. Aparentemente no. Simplemente muy caro, sin electricidad nueva neta.
Como nota al margen, Krivit afirma que un ex portavoz de ITER admitió esto a Le Canard Enchainé, un periódico francés. Habiéndome convertido, brevemente, en una conversación en francés, algo me pareció extraño. ¿Por qué un periódico se llamaría El pato encadenado? Resulta que es una tradición de medios periodísticos semi-serios y semi-satíricos que obtienen buenas citas jugosas, filtraciones y chismes de los miembros del gobierno, pero también actúan como la cebolla del día, solo con noticias reales mezcladas en con la sátira. Aún así, parece. La combinación parece significar que el exrepresentante de ITER dijo lo que dijo, que Krivit tenía razón, pero lo dijo a un medio que solo ocasionalmente se toma en serio, y no fue tomado por ningún medio que fuera serio la mayoría de las veces. el tiempo.
Sin embargo, ITER no es el único reactor de fusión del juego. ¡Hay startups! Y todos sabemos que las nuevas empresas no hacen promesas que no puedan cumplir y son excelentes en la divulgación.
Igual que Helion. ¡Tienen un maní de compras fotográficas que afirma que es un sexto prototipo con creación de energía regenerativa que nunca logró la fusión y que está respaldado por Peter Thiel! Acaba de recibir $ 500 millones más de fondos de capital riesgo, ¡con la opción de obtener hasta $ 2.2 mil millones si alcanzan sus objetivos!
No estoy seguro de haber podido inventar un párrafo que sea menos probable que me haga pensar que había alguno allí.
Es probable que el sitio web carezca intencionalmente de algo que se acerque a los detalles. Es de baja información y amigable con VC, lo que en el espacio de la energía es el atasco de Thiel. Es el tipo que, a pesar de estar asociado con Elon Musk, nunca se ha dado cuenta de que la generación eléctrica ya estaba siendo interrumpida por la energía eólica y solar. Sus acólitos en nuevas empresas que interrumpían la energía colapsaron y se quemaron, porque él y ellos nunca se molestaron en hacer el arduo trabajo de comprender cómo funciona realmente la electricidad a escala de la red. Al menos Musk era sólido en energía solar, aunque se equivocó y aún no lo ha descubierto.
Si bien Helion ha alcanzado los 100 millones de grados Celsius, es con un pulso láser de alta energía, no ideas nuevas, de hecho, ideas de la década de 1950, simplemente más fáciles ahora, y son increíblemente tímidos sobre la duración. La suposición que se debe tomar es que dura un picosegundo a la vez. Hablan de que su prototipo ha funcionado durante meses, pero eso significa que mantiene el vacío y, en ocasiones, crea plasma, un precursor de la fusión alimentada. Muchos años y decenas de millones de dólares, están prometiendo la luna, y pronto. Y para ser claros, están muy atrasados en su programa inicial.
A diferencia del ITER, al menos están proponiendo combustibles (helio-3 y deuterio) que no son absurdamente difíciles y caros de conseguir. Pero aún así, el helio-3 no es muy común. Muchas propuestas de minería lunar relacionadas con él. Entonces aparentemente van a fabricar helio-3.
Y prometen generar electricidad directamente. No es vapor que genera calor ni alimenta termopares.
“Los plasmas FRC en nuestro dispositivo son de beta alta y, debido a su corriente eléctrica interna, producen su propio campo magnético, que empuja el campo magnético de las bobinas alrededor de la máquina. Los FRC chocan en la cámara de fusión y son comprimidos por imanes alrededor de la máquina. Esa compresión hace que el plasma se vuelva más denso y más caliente, iniciando reacciones de fusión que hacen que el plasma se expanda, lo que resulta en un cambio en el flujo magnético del plasma. Este cambio en el flujo magnético interactúa con los imanes alrededor de la máquina, aumentando su flujo magnético, iniciando un flujo de electricidad recién generada a través de las bobinas. Este proceso se explica por la ley de inducción de Faraday “.
Seguro. Crean campos magnéticos intensos y luego crean plasmas que generan su propio campo magnético, y la combinación genera electricidad. Me fascinará leer evaluaciones de terceros de sus resultados.
No hubo resultados publicados que pude encontrar. No pude encontrar evaluaciones de terceros. Sin duda, su NDA y sus documentos legales son cosas hermosas. Nada excepto su afirmación de que habían encontrado una manera de crear electricidad a un precio increíblemente económico, algo que los investigadores de la fusión han estado afirmando durante 67 años. Afirman que el precio final de la electricidad será de 0,01 centavos de dólar por kWh. Improbable.
Estoy decepcionado con ITER. Creo que es probable que Helion sea un Theranos menos conocido y publicitado, sin afirmar de ninguna manera que los protagonistas sean Elizabeth Holmes tan optimista sobre las líneas de tiempo por décadas, y demasiado enamorado de su propia tecnología pulsante.
Y la fusión que genera electricidad parece estar tan lejos como siempre.
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