El plasma, la energía limpia del futuro


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Hace poco la pequeña pero siempre interesante república de Costa Rica se incorporó a un selecto grupo de países que exploran la producción de energía limpia a través de una tecnología que aún parece pertenecer al mundo de la ciencia ficción: el de la producción de plasma para fusión.

El plasma, la energía limpia del futuro

A mediados de 2016 el Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC) puso a funcionar un equipo que permite crear y mantener plasma, para poder estudiar sus propiedades en condiciones seguras. El equipo se conoce como “Stellarator de Costa Rica (SCR-1)”, y fue desarrollado y construido en el Laboratorio de Plasmas Para Energía de Fusión y Aplicaciones del TEC, bajo la supervisión del físico Iván Vargas.

El plasma es conocido como el cuarto estado de la materia, con características parecidas al estado gaseoso, pero con propiedades distintas y especiales en cuanto a conducción eléctrica y a interacciones electromagnéticas. El manejo adecuado de un gramo de esta materia, producido con fusión nuclear, podría proporcionar energía a 80 casas por más de un mes.

El primer disparo exitoso de plasma en Costa Rica y Latinoamérica se realizó el 29 de junio de 2016, y se logró mantener plasma durante unos 5 segundos, a una temperatura de 300.000 grados Celsius.

El plasma, la energía limpia del futuro
Modelo de un campo de líneas en un stellarator

La manipulación de plasma es esencial en las investigaciones que se llevan a cabo para producir energía limpia con una tecnología basada en la fusión nuclear. La fusión nuclear es un proceso que consiste en la unión de dos núcleos de átomos y se da de modo natural en las estrellas. La unión genera un átomo más pesado y libera una cantidad extraordinaria de energía. Al contrario de la fisión, en la que se basa la actual tecnología nuclear, la fusión no necesita de materiales peligrosos como el uranio.

El estudio de plasmas calientes se inició en los años 50 con la creación de los primeros stellarator, un dispositivo de confinamiento magnético inventado en 1950 por Leo Spitzer en lo que sería conocido posteriormente como el Laboratorio de Plasma de la Universidad de Princeton. Estos equipos fueron reemplazados por otras máquinas llamadas Tokamak (de la que Brasil llegó a tener una), y en años recientes se volvió a modelos modificados de stellarator, por proporcionar mejores resultados.

El plasma, la energía limpia del futuro
Stellarator

Además de Costa Rica, sólo unos cuantos países están realizando investigaciones en torno al plasma y la fusión nuclear, entre ellos España, Japón, Alemania y Estados Unidos.

El proyecto de la investigación de plasma en Costa Rica se inició con la llegada de Iván Vargas al TEC en 2002, procedente de España, donde había realizado un doctorado en Plasma y Física Nuclear en el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).

Vargas señaló que el plasma tendría al menos 40 aplicaciones más aparte de la producción de electricidad: desde combustible para cohetes y otros usos espaciales, hasta aplicaciones médicas (en odontología, tratamientos para la piel y en esterilización de equipos, entre otras); y agregó:

“Si bien ya éramos conocidos en el ámbito de la investigación del plasma, con el disparo de junio la comunidad científica ha vuelto sus ojos a Costa Rica. Los países desarrollados son los que más han invertido, pero en este objetivo viene bien el aporte de cualquier país porque implica más recurso humano y técnico. Con la construcción del SCR-1 hemos probado que Costa Rica tiene tan buen recurso humano como Estados Unidos o Japón y esto trae muchos beneficios”.

Qué interesantes y productivas las cosas que pueden hacerse usando el ingenio humano, recursos económicos y el interés de un estado, ¿no te parece?

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