ITER, el primer reactor de fusión nuclear del mundo

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La UE, EE.UU., Rusia, Corea del Sur, India, Japón y China han dado el visto bueno al presupuesto para poner en marcha, a finales de 2019, el primer reactor de fusión nuclear del mundo. El proyecto ITER (de las siglas en inglés “Reactor Internacional Termonuclear Experimental” y también “camino” en latín) pretende construir una instalación experimental que “abra el camino” a una nueva generación de centrales basadas en esta tecnología, mucho más limpia y económica que las actuales instalaciones, basadas en la fisión nuclear.

Sin embargo, el camino es tortuoso y sobre todo, caro. Los siete socios del proyecto ITER han aprobado el presupuesto para los próximos diez años, que multiplica por tres el previsto en 2006: se ha pasado de 5.600 millones de euros a los actuales 15.000 millones.

Los problemas de financiación han sido constantes desde su diseño, a finales de 1990. La UE, responsable del 45% del presupuesto total, ha propuesto una rebaja de su contribución hasta dejarla en 6.000 millones de euros. El resto de socios ha aceptado, ya que algo más del 85% se hace en equipos y construcciones de empresas europeas.

La primera prueba de fusión se pretende realizar en noviembre de 2019 y no en 2018 como se había estimado. El recinto de Cadarache ya luce grandes vallas electrificadas y otras medidas de seguridad. Junto al reactor se construirá un complejo de 32 edificios auxiliares. Su explotación se alargará durante veinte años, y después, se desactivará y desmantelará, una fase que podría alargarse hasta 40 años. Si tuviera éxito, todavía faltarían pasos importantes y mucho tiempo hasta la llegada de reactores comerciales de fusión nuclear (no se prevé antes de 2050).

La decisión sobre su lugar de ubicación también ha resultado complicada. La primera idea de construir un reactor de fusión nuclear se remonta a 1985. La entonces Unión Soviética y EE.UU. acordaron desarrollar un proyecto conjunto, y al año siguiente se formaba el consorcio. En 2002 comenzaba el debate sobre su emplazamiento, y fue Cadarache, a unos 70 kilómetros de Marsella, la elegida. La candidata francesa dejaba atrás a Rokkasho-Mura (Japón), Clarington (Canadá) y Vandellós (España).

El ITER se basa en un tokamak (siglas rusas que significan “cámara toroidal y bobina magnética”), una vasija de reactor en forma de aro en el que se calienta un gas en forma de plasma (el cuarto estado de la materia), a temperaturas cercanas a los 100 millones de grados. El plasma se confina en el reactor gracias a unos fuertes campos magnéticos producidos por enormes imanes superconductores.

/imgs/2009/03/iter02.jpgEl combustible del ITER es una mezcla de deuterio y tritio, dos de los isótopos del hidrógeno (también utilizados en la bomba H). Las razones de esta elección son varias: los núcleos más ligeros son los más sencillos de fusionar, de ahí que se utilicen estos isótopos (núcleos atómicos con igual número de protones pero distinto de neutrones) del hidrógeno. Además son un combustible inagotable: el deuterio se encuentra en grandes cantidades en el agua, mientras que el tritio se produce en la misma reacción de fusión.

Los científicos han demostrado que el proceso de fusión controlada funciona. La primera prueba práctica se logró en 1997 en el reactor JET en Culham, Reino Unido. Sin embargo, se necesitaron 23 megavatios (MW) para producir 16. Con el ITER se espera generar 500 MW por 50 invertidos, con un gramo de tritio.

El ITER también servirá para probar la tecnología de “manto de litio”, en la que los neutrones de la reacción por fusión reaccionan con el litio para generar tritio. En este caso habría un interés militar adicional. Un informe gubernamental estadounidense de 1987 sugirió que el programa de armas nucleares se hiciera cargo de algunos gastos de la investigación en fusión. No obstante, sus responsables advertían del posible rechazo de la opinión pública.

Otra posibilidad es la del “reactor híbrido de fisión/fusión”, que “reproduciría” materiales fisionables como el uranio 233 (a partir del torio) o el plutonio 239 (a partir del uranio). Estos materiales podrían utilizarse para generar más electricidad mediante la fisión, o ser extraídos para utilizarse en otros reactores o en armas nucleares. Sin embargo, el reactor híbrido también combinaría los inconvenientes de cada uno de estos procesos.

Los defensores del ITER subrayan que es una tecnología segura y limpia. Los productos de la reacción no intervienen en el proceso, y ante cualquier accidente, el reactor dejaría de funcionar. Según Carlos Alejaldre, director general adjunto del ITER, no produce gases de efecto invernadero, involucrados en el cambio climático. Asimismo, no creará residuos como los de las actuales centrales nucleares sino “restos de material activado de media y baja actividad” no peligrosos. En su opinión, el impacto medioambiental del ITER es mínimo: “las energías interiores en el reactor no tendrán suficiente potencia para romper el confinamiento”. /imgs/2009/03/iter03.jpgLos detractores del ITER no ven tan claro que los riesgos sean “mínimos”, y en cualquier caso, lo consideran un gran derroche de dinero. En Europa se han oído críticas ante la previsible repercusión en forma de recorte presupuestario en otras líneas de investigación, así como por la incertidumbre sobre sus resultados. La escasa producción eléctrica del ITER es otro de los reproches. A menos que se descubran nuevas técnicas para mejorar el rendimiento, los reactores de fusión comerciales tendrán que ser mucho más grandes, señalan sus detractores, y por tanto mucho más costosos que el ya carísimo ITER.

Greenpeace, Ecologistas en Acción, World Information Service on Energy / Nuclear Information and Resource Service (WISE/NIRS) y el Grup de Cientifics y Tècnics per un Futur No Nuclear, han publicado el informe “El ITER, un agujero negro en la economía energética” que cuestiona el proyecto y su seguridad, y recuerda que tiene que hacer frente a tres problemas ambientales: la manipulación de cantidades respetables de tritio (material radiactivo), la radiactividad inducida en la estructura del reactor y los residuos radiactivos generados.

En la web del ITER se admite que “los peores isótopos tardarán unos 200.000 años en descomponerse a niveles aptos para reutilizar el material mediante el contacto humano directo”. El informe también matiza la promesa de “energía ilimitada”, puesto que el litio, base fundamental de la reacción, se encuentra en proporciones parecidas a la del uranio en la superficie de la Tierra.

Frente a esta tecnología, los responsables del informe apuntan a las energías renovables y al alto potencial de ahorro y eficiencia energética. El informe indica qué se podría hacer con el presupuesto del proyecto: edificios con sistemas más eficientes que en 20 años ahorrarían más de 24 mil millones de euros, cocinas solares para 90 millones de hogares y electricidad con paneles solares a más de 40 millones de hogares en países en desarrollo, etc.

Otro informe de la oficina española del WISE indica los problemas que tendrán todas las etapas de la vida operativa del reactor. Su emplazamiento en Cadarache ha supuesto un impacto ambiental: su ubicación era antes un bosque, y se han tenido que realizar explosiones para cimentar el edificio del reactor sobre roca y realizar excavaciones. Cuando se finalice, será preciso transportar los combustibles de un modo regular. Aunque la reacción principal puede ser muy limpia, las interacciones del tritio y la cámara donde se produce la reacción pueden presentar múltiples efectos colaterales.

El informe del WISE detalla el coste de desmantelar el ITER. En primer lugar, se retirará el tritio radiactivo y el polvo activado (entre 5 y 8 años). El proyecto contempla una segunda fase -periodo de latencia- de unos 25 años, hasta asegurar exposiciones aceptables a la radiactividad. Como es previsible que la normativa se vuelva más estricta, la última y tercera fase, el desmantelamiento final del reactor, se encarecerá en gran medida y supondrá un mínimo de seis años. En total, el informe estima entre 36 y 39 años para cerrar de forma definitiva el ITER, y unas 40.000 toneladas de metales radiactivos procedentes del desmantelamiento del reactor y de cualquier maquinaria radiactiva asociada que se deberán gestionar y almacenar. Según el informe, el desmantelamiento necesitará varios miles de millones de euros más que las cifras estimadas en el proyecto.