Airbus DS España adapta la tecnología de Ariane 5 a la fusión nuclear

Una técnica desarrollada por Airbus DS España para la construcción de componentes de lanzadores y satélites ha resultado la mejor opción para construir anillos que apoyan las bobinas magnéticas en el interior de un reactor de fusión nuclear. La empresa diseña estos anillos empleando un método que han perfeccionado durante décadas dedicadas a construir elementos para los cohetes Ariane 5, Vega y Soyuz, así como para los satélites y la Estación Espacial Internacional. 

De esta forma, los ingenieros dedicados a la construcción del ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) emplean sus conocimientos especializados de construcción de cohetes como el europeo Ariane 5 para crear estructuras extrafuertes capaces de soportar condiciones similares a las del Sol.

Éste es el mayor experimento a nivel mundial de fusión nuclear en generación de electricidad y se construye en Francia. El objetivo final es producir energía verde a con fusión nuclear. "Las fuerzas dentro de ITER presentan cambios similares a los del espacio", explica el director comercial y de estrategia de la compañía, José Guillamón.

"No podemos utilizar materiales tradicionales como el metal, que se expanden o contraen con la temperatura y son conductores de la electricidad, por lo que tenemos que diseñar un material compuesto especial que sea duradero y ligero, no conductor y no cambie de forma en ningún momento", explica.

Empleo de fibra de carbono

En su centro de excelencia en España, que cuenta con una trayectoria sólida de diseño de compuestos para aplicaciones espaciales, la compañía  se ha situado a la vanguardia del desarrollo de una técnica que permita incrustar fibras de carbono en resina para crear un material fuerte y ligero. 

El compuesto es ideal para las partes del cohete dado que mantiene la forma y ofrece la sólida longevidad necesaria para sobrevivir a lanzamientos extremos y al entorno hostil del espacio durante más de 15 años. 

Ahora, el equipo está utilizando una técnica similar para construir las mayores estructuras compuestas que se han intentado hasta el momento para un entorno criogénico.  Los anillos de compresión de ITER, con 5 metros de diámetros y una sección transversal de 30 x 30 cm, mantendrán a los imanes gigantes en su lugar.

Fusión nuclear

ITER, que ha sido diseñado para generar 500 MW y emplear solo una décima parte de ello para funcionar, pretende demostrar una fusión continuamente controlada y, por primera vez en una investigación de la fusión, producir más energía de la que necesita para funcionar. 

Un kilogramo de combustible inherentemente seguro sin ningún tipo de contaminación atmosférica ni desecho radioactivo duradero podría producir la misma cantidad de energía que 10 000 toneladas de combustible fósil. El núcleo de ITER es una cámara magnética con forma de rosquilla de 23 m de diámetro.  Funcionará calentando por encima de los 150.000.000º C los gases con carga eléctrica.  

El plasma, que superará la temperatura del sol, evaporaría instantáneamente cualquier contenedor normal. Sin embargo, los electroimanes gigantes mantendrán el plasma alejado de las paredes suspendiéndolo dentro de una "jaula" magnética. 

Método único

Construir algo capaz de resistir este potente campo magnético es un auténtico desafío de ingeniería. Airbus DS España halló la respuesta gracias a su conocimiento especializado y su método para crear componentes espaciales. 

Los anillos de ITER están en construcción en este momento y cada uno de ellos soportará 7000 toneladas (el peso equivalente a la Torre Eiffel presionando contra cada uno de los seis anillos).

Las fibras de carbono se hilan como cualquier tela y se incorporan a la matriz de resina para crear un compuesto ligero, duradero y estable.  "De la misma forma que escogería telas diferentes para hacer un abrigo y para hacer una camiseta de verano, podemos situar las fibras en direcciones diferentes y altera los ingredientes para adaptar el material resultante a su función, haciéndolo mucho más fuerte o resistente a las temperaturas extremas del espacio", señala Guillamón.

Fotos: ESA (ITER en construcción; anillos de compresión)