Participación en el proyecto ITER

Transcripción

1 Participación en el proyecto ITER Jornada Madrid, la ingeniería de caminos como motor de la recuperación económica y la situación de la ingeniería de caminos PRESENCIA DE LA INGENIERÍA DE CAMINOS EN PROYECTOS SINGULARES Madrid, 12 Marzo 2013

2 0 Índice 1 Perspectiva general ITER 1.1 Qué es ITER 1.2 Por qué la fusión nuclear 1.3 ITER - Algunas cifras 2 Breves pinceladas sobre la participación de ICCPs de IDOM en ITER 2.1 Síntesis general 2.2 Desarrollo de los conceptos europeos de Test Blanket Modules 3 Conclusiones

3 1 Perspectiva general ITER Qué es ITER ITER es un experimento científico internacional a gran escala que pretende demostrar que es viable producir energía a partir de la fusión nuclear a nivel comercial. El objetivo científico de ITER es generar una cantidad de energía diez veces superior a la que consume (ITER está diseñado para producir 500 MW de potencia a partir de un consumo de 50 MW), siendo el primero de todos los experimentos de fusión hasta la fecha en alcanzar una producción neta de energía. Durante su vida operativa, ITER probará numerosas tecnologías clave necesarias para el siguiente paso: la planta de demostración comercial (DEMO). Cortesía:

4 1 Perspectiva general ITER Por qué la fusión nuclear (i) La fusión nuclear es el proceso que se da en el interior del Sol. Lo que percibimos como luz y calor es el resultado de una reacción de fusión: átomos de hidrógeno colisionan y se fusionan formando átomos de helio, más pesados, liberando enormes cantidades de energía. Tras décadas de investigación científica el pasado siglo se logró identificar la reacción más eficiente para alcanzar la fusión en condiciones terrestres : la reacción entre deuterio y tritio, dos isótopos del hidrógeno. La reacción D-T produce un átomo de helio, un neutrón y energía.

5 1 Perspectiva general ITER Por qué la fusión nuclear (ii) 1.- Los componentes de la reacción son abundantes y están disponibles en la naturaleza. Sólo una mínima cantidad de D y T es necesaria para alimentar la fusión en un reactor como ITER (el plasma contiene unos pocos gramos). - El deuterio puede extraerse del agua con facilidad, siendo producido y utilizado diariamente en la industria. Es un recurso inofensivo y virtualmente inagotable. - El tritio es un isótopo radioactivo del hidrógeno no disponible en la naturaleza. Sin embargo, puede generarse (en teoría) bombardeando litio con los neutrones resultantes de la reacción. 2.- Las reacciones de fusión son en torno a cuatro millones de veces más energéticas que reacciones químicas como la combustión de combustibles fósiles (un reactor de fusión requerirá en torno a 250 kg/año de combustible). 3.- La fusión no emite polución ni gases de efecto invernadero. 4.- La reacción sólo origina helio como producto resultante, un gas inerte y no tóxico. 5.- La reacción de fusión es autocontrolada: cualquier alteración en las condiciones de la fusión lleva a un enfriamiento del plasma en segundos, con la consiguiente parada de la reacción. 6.- La cantidad y la actividad de los residuos generados es incomparable con las de fisión.

6 1 Perspectiva general ITER ITER - Algunas cifras - Siete socios participan en ITER: EU, J, K, US, CH, IN & RF. - El reactor Tokamak de ITER tiene 24 m de alto, 30 m de diámetro y una masa de unas toneladas. - El edificio del reactor (Tokamak Complex) pesa unas toneladas y está aislado sísmicamente mediante cerca de 500 aisladores sísmicos.

7 2 Breves pinceladas sobre la participación de ICCPs de IDOM en ITER Síntesis general Desde 2008, ICCPs del Área de Análisis y Diseño Avanzado de IDOM en Madrid prestan apoyo a F4E e ITER IO como consultores mecánico-estructurales en una serie de cuestiones, muchas veces ligadas a aspectos que podrían considerarse tradicionales para los ICCPs... Cortesía:

8 2 Breves pinceladas sobre la participación de ICCPs de IDOM en ITER Síntesis general y otras veces menos, lo que se puede intentar aprovechar si se está cerca de la frontera...

9 2 Breves pinceladas sobre la participación de ICCPs de IDOM en ITER para probar a pasarla y ver si se pueden generar nuevas oportunidades para el futuro Síntesis general

10 2 Breves pinceladas sobre la participación de ICCPs de IDOM en ITER Desarrollo de los conceptos europeos de Test Blanket Modules Contrato marco para los próximos cuatro años vinculado a la ingeniería de desarrollo de los primeros prototipos de TBM europeos, en competencia con varias empresas y centros de investigación europeos de primer nivel Time history of poloidal stresses at FW plasma facing surface (HCLL vs. HCPB)

11 2 Breves pinceladas sobre la participación de ICCPs de IDOM en ITER Desarrollo de los conceptos europeos de Test Blanket Modules Las funciones del Tritium Breeder Blanket Protect vacuum vessel and coils against radiation damages/heatin g Produce and recover Tritium (fuel for DT plasma) Convert neutron energy into heat Cortesía:

12 2 Breves pinceladas sobre la participación de ICCPs de IDOM en ITER Desarrollo de los conceptos europeos de Test Blanket Modules Los conceptos europeos First Wall Breeder unit Stiffening grid Side Cap Back manifold Back plate 1 Back plate 2 Back plate 3 Back plate 4 Back plate 5 PbLi outlet pipe + manifold PbLi internal pipes Stiffening rod bolt He by-pass pipe He outlet pipe He inlet pipe Stiffening rod Tightness bellows Tie rod Tie rod bolt PbLi inlet pipe + manifold

13 2 Breves pinceladas sobre la participación de ICCPs de IDOM en ITER Desarrollo de los conceptos europeos de Test Blanket Modules Localización en ITER

14 3 Conclusiones - Los ingenieros debemos intentar prestar servicio a la sociedad aportando valor añadido a las soluciones ya existentes o generando nuevas soluciones. Una parte crucial de la pretendida recuperación debería venir por esta línea. Por cuál otra si no? - Esto implica un gran esfuerzo en generación de conocimiento, en innovación (real) y en búsqueda de oportunidades incómodas, que es preciso acometer con el riesgo asociado. Sin conocimiento es complicado generar valor en un ámbito altamente cualificado como el de la ingeniería. - Los ICCPs también tenemos que responder a este reto. Y podemos. Los campos donde hacerlo no tienen por qué estar necesariamente limitados a lo que se podría pensar a priori. Quizá una parte del valor que debemos aportar a la sociedad empieza por identificarlos