La envergadura de ITER es titánica. Este reactor de fusión nuclear experimental está siendo ensamblado en las proximidades de la localidad francesa de Cadarache por un consorcio internacional liderado por Europa, y no está siendo precisamente un proceso sencillo. De hecho, según Cristian Casanova, que es el ingeniero que lidera el montaje de la cámara de vacío en el ámbito de responsabilidad de Fusion for Energy (F4E), desde un punto de vista tecnológico es el mayor desafío al que se ha enfrentado la Unión Europea hasta ahora.
Para intuir con cierta precisión de qué estamos hablando podemos fijarnos en dos de los elementos más voluminosos del reactor. Uno de ellos es el criostato. Esta gigantesca cámara de acero inoxidable tiene la responsabilidad de proporcionar el alto vacío necesario para que en su interior se den las condiciones que requiere la fusión de los núcleos de deuterio y tritio. Y sus cifras son colosales: mide 29 x 29 metros, pesa 3.850 toneladas y tiene un volumen de 16.000 m³.
El otro elemento es la cámara de vacío. Está fabricada, al igual que el criostato, en acero inoxidable, aunque también contiene aproximadamente un 2% de boro. Una de sus funciones más importantes es actuar como primera barrera de contención de la radiación residual, y pesa 8.000 toneladas. Es una barbaridad. Estos componentes de ITER no se han fabricado en una única pieza; se están ensamblando a partir de varios segmentos. Aun así, manejarlos y unirlos es muy complicado, especialmente si las tolerancias que es imprescindible respetar rozan lo enfermizo.
ITER requiere nuevas tecnologías, y algunas están siendo ideadas en España
Durante la conversación que mantuvimos con Cristian Casanova en agosto de 2022 este experimentado ingeniero nos explicó que ninguno de los proyectos que se han llevado a cabo hasta ahora en Europa requiere unas tolerancias tan estrictas como ITER. Es más, probablemente el ser humano nunca se ha enfrentado a la construcción de una máquina tan voluminosa y que requiere una precisión tan alta durante su ensamblaje.
Algunas de las tolerancias locales que es imprescindible respetar en ITER son de tan solo el 0,1%
De hecho, este desafío provocó que la Autoridad de Seguridad Nuclear francesa (ASN) solicitase a principios de 2022 a los responsables del proyecto la implementación de un conjunto de medidas correctivas que en última instancia persiguen garantizar que el reactor de fusión nuclear funcionará con total seguridad. No cabe duda de que en este contexto es necesario adoptar la máxima prudencia posible, y tanto ASN como ITER están demostrando ser muy conservadoras.
Cristian nos explicó que algunas de las tolerancias locales que es imprescindible respetar durante el ensamblaje de la cámara de vacío de ITER son de tan solo el 0,1%, y no es nada fácil lidiar con ellas cuando por el camino te ves obligado a manipular chapas con espesores de hasta 60 mm y piezas gigantescas que pesan varias toneladas. Esta complejidad ha requerido la utilización de técnicas muy avanzadas en la fabricación de los sectores de la cámara, como, por ejemplo, la soldadura mediante un haz de electrones (electron beam welding).
Pero esto no es todo. Además es imprescindible que el proceso de soldadura de los sectores de la cámara de vacío dentro del foso en el que se alojará definitivamente sea extraordinariamente preciso. De lo contrario no será posible respetar las tolerancias tan estrictas que requiere el reactor para funcionar correctamente. La responsable de poner a punto la tecnología de soldadura que está permitiendo a los técnicos de ITER respetar estos requisitos tan exigentes es la empresa española ENSA (Equipos Nucleares, S.A.).
El vídeo que os proponemos encima de estas líneas ha sido publicado esta semana por ENSA, y recoge algunas de las características más impactantes de la tecnología que ha puesto a punto. Los sofisticados brazos robóticos que podemos ver en las imágenes son los responsables de llevar a cabo el proceso de presoldadura de una forma automática sin pasar por alto la más mínima deformación.
No obstante, una vez ejecutada cada una de las soldaduras es minuciosamente inspeccionada para comprobar que los sectores involucrados se mantienen dentro del margen de tolerancia admisible. En cualquier caso, este enorme esfuerzo merece la pena. Al fin y al cabo la fusión nuclear es una de nuestras mejores bazas a la hora de recorrer el camino que debe ayudarnos a resolver nuestras necesidades energéticas de una forma segura y respetuosa con el medio ambiente.
Imagen de portada: Fusion for Energy (F4E)
Más información: ENSA
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