una opción sustentable para la generación de energía

Plataforma Teórica-Experimental de Fusión: una opción sustentable para la generación de energía
El Grupo de Investigación en Fusión (GIF) formado por Investigadores de la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica (FIME) y de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM), ambas de la
Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), realizan estudios que favorecerán a la generación de
energía limpia, segura, abundante y poderosa.
En la Zona Metropolitana de Monterrey la demanda de energía oscila alrededor de los 3,000 mega watts,
que en la actualidad la Comisión Federal de Electricidad (CFE) alimenta por diferentes plantas de
generación de energía, entre ellas destacan las termoeléctricas, carboeléctricas, de ciclo combinado, etc.
Como se discutió por la Agencia Internacional de Energía, durante el presente siglo el planeta sufrirá un
desabasto gradual pero acelerado en hidrocarburos, y esto representará un problema mayúsculo para el
sistema económico establecido; además, sus implicaciones rebasarán al carácter local, proyectando un
panorama arduo debido al déficit de deuda, encarecimiento de materias primas (alimentos, energéticos),
sobre explotación de recursos naturales, condiciones climatológicas adversas, inflación, etc.
Es por ello que un conjunto de investigadores en todo el planeta trabajan intensamente día a día para
alcanzar la que es -quizá- la esperanza energética más prometedora a largo plazo: la energía por fusión,
sustituyendo las actuales plantas de generación oleofuncionales por auténticas estrellas, pero aquí en la
Tierra. Una respuesta contundente al desafío energético yace en las acciones emprendidas por el GIF de la
UANL, quienes como toda la comunidad científica de fusión proponen el desarrollo de esta energía para
migrar y equilibrar los métodos actuales de generación. Este tipo de energía es segura y limpia, pues no
existen reacciones nucleares en cadena ni elementos combustibles qué reprocesar y almacenar, como
sucede en la fisión. La tecnología de fusión cuenta con abundante combustible, al usar isotopos del
hidrógeno se producen una reacción cuatro veces más poderosa que la de fisión, nos comenta el
responsable del GIF, el doctor Max Salvador.
“Actualmente, más del 70 por ciento de nuestra producción de energía eléctrica es conseguida a base de
combustibles fósiles, siendo la explotación de este tipo de combustibles causante directo de los gases que
producen el efecto invernadero. La contaminación ambiental y calentamiento global son dos puntos que
es necesario atender, y sobre todo que nuestro país debe invertir desde ahora en formas alternas de
generación”, detalló el ingeniero Máximo Arredondo, investigador del GIF.
"Me parece totalmente increíble el poder estudiar y accesar a estudios avanzados, sobre todo aquellos que
poseen la energía de las estrellas", comentó Rossvier Cavazos, integrante del GIF y estudiante que cursa
su quinto semestre de la carreta de Mecatrónica.
Los pasos que ahora se gestan para este tipo de energía son recientes; fue hasta junio del 2005 cuando se
anunció la construcción del reactor experimental ITER [1], siglas en inglés del International
Thermonuclear Experimental Reactor (Reactor Termonuclear Experimental Internacional), el cual es un
dispositivo de fusión por confinamiento magnético. En el año 2009 se realizó otro esfuerzo más en aras
de dominar la energía estelar a través del NIF, siglas en inglés del National Ignition Facility (Instalación
Nacional de Ignición, EE.UU.), en la cual se realizan estudios sobre la fusión por confinamiento inercial.
El interés del GIF es desarrollar el confinamiento magnético, desarrollando el diseño de una propuesta
Tokamak para nuestra nación; a ella la han llamado “T”. Un Tokamak es en esencia un dispositivo donde
el plasma es confinado, mediante el uso de campos magnéticos generados por bobinas colocadas
alrededor de una cámara de acero, explicó el M.C. Jorge Guevara, estudiante de doctorado del GIF.
El éxito del esfuerzo del GIF para desarrollar cada uno de los sistemas que integran al Tokamak “T” es
tal, que actualmente posee amplios nexos internacionales y, debido a ello, ha sido posible la gestión (ante
la Universidad de Wisconsin en Madison, EE.UU.) para transferir a la UANL un dispositivo experimental
de confinamiento magnético al que se le reclasificó como el MEDUSA-MX.
La instalación experimental MEDUSA-MX reforzará al diseño de la propuesta del Tokamak “T”;
generará el Programa de Posgrado en Fusión, con la consecuente formación de Recursos Humanos,
generación de conocimiento y tecnología a través de la simbiosis teoría-experimento, destacó el M.C. Joel
González, investigador del GIF-FIME.
"Es un esfuerzo multidisciplinar que conduce inexorablemente al dominio y comprensión de una de las
más complejas áreas de las ciencias", explicó Alejandro Nieto, integrante del GIF y estudiante del noveno
semestre de Mecatrónica.
“Esto no es igual a la fisión nuclear; esto es fusión, y las ventajas que tiene ésta respecto a la fisión son
muy impactantes, sobre todo en los desarrollos tecnológicos, pues el GIF ha desarrollado cierta tecnología
que puede se puede aplicar en instalaciones mayores. Tenemos actualmente en trámite una patente”,
explicó el Ing. Omar Muñoz, investigador del GIF.
“Existe la energía renovable (eólica, solar, hidroeléctrica), energía limpia secundaria (hidrogeno-etanol)
y la fusión nuclear; estos tipos de energía alternativa tienen que ser explotados para abastecer la demanda
mundial y poder reducir emisiones de gases contaminantes”, explicó Ezequiel Estrada, integrante del GIF,
noveno semestre en Mecatrónica.
“En las naciones desarrolladas (Europa y Norteamérica) y en las emergentes (India, Brasil, China, Corea
del Sur) existen esfuerzos dedicados al fenómeno de fusión. La participación de universidades y la
industria privada es tal que no sólo se han generado máquinas de confinamiento apreciables, sino
Programas Nacionales de Fusión, la mayoría dedicados a fortalecer sus propios recursos humanos”,
señala el Dr. Javier Almaguer, investigador del GIF-FCFM.
“La investigación que realiza el GIF en nuestra Universidad se orienta -y desea contribuir- hacia el
esfuerzo internacional para desarrollar fusión con fines pacíficos para la humanidad”, comenta la Ing. Ana
Garza, investigadora del GIF.
“Existe bastante tecnología aplicada en el confinamiento magnético. En el área de la ingeniería eléctrica
hemos desarrollado nuestros propios diseños sobre los sistemas de alimentación, protección de tierras e
incluso para nuestras bobinas, pues tratamos de comprimir al plasma a través de campos magnéticos para
estudiar su confinamiento”, señala el M.C. Julio Martínez investigador del GIF y de la CFE.
“La investigación directa como indirecta en fusión cubre con creces muchas áreas científicas y
tecnológicas, señala el Ing. Carlos Briones, investigador del GIF. Existen muchos desarrollos que
consideramos explotar tanto en nuestra Plataforma como con nuestros nexos internacionales”, señala
Ulises Acosta Muñiz, integrante del GIF, estudiante de noveno semestre de Mecatrónica.
Actualmente el GIF tiene nexos con el Dr. Samuele Sanna de la Universidad de Pavía, Italia, para
desarrollar temas de estudio sobre superconductores de alta temperatura; con el Dr. Carlos Romero de la
Universidad de Maryland, EE.UU., para el tema de calentamiento por radiofrecuencia; y comunicación
abierta con el Dr. Carlos Hidalgo del Laboratorio Nacional de Fusión, Asociación EURATOM-CIEMAT,
en España, en el área de investigación en Física de Plasmas.
En otras palabras, el GIF está consolidando toda una Plataforma de Fusión, que se basa en la simbiosis
teórico-experimental, esto a través de su centro de cálculo y de sus dispositivos de confinamiento: el
Tokamak Experimental de Apoyo MEDUSA-MX y que reforzará el Diseño de nuestra Instalación
Experimental de Confinamiento Magnético Tokamak “T”, el cual se presentó en diversos foros nacionales
como internacionales. Cuenta con 22 personas trabajando desde el nivel de licenciatura, maestría y
doctorado.
[1] http://www.iter.org/proj/iterhistory
Foto 1 Fotografía de los participantes del GIF y doctores que nos acompañan en la Fusión Energy
Conference de Corea, auspiciada por el Organismo Internacional de Energía Atómica.
De derecha a izquierda fila inferior- Dr. Carlos Hidalgo (Asociación EURATOM-CIEMAT, España), Dr.
Max Salvador (FIME-UANL), Dr. Ricardo Galvao (Universidad de Sao Paulo,Brasil), DR. Julio Herrera
(UNAM) , Dr. Diego Castillo (Oak Ridge National Laboratory EE.UU), Rubén Morones (GIF-FCFM).
De derecha a izquierda fila superior- MC. Julio Martínez (FIME-CFE), Rene Chávez ,Víctor Arredondo,
MC. Joel Marroquín, Omar Muñoz, Alejandro Cuarenta, Eduardo Tapia (FIME)