La Energía del Sol en la Tierra

Transcripción

1 La Energía del Sol en la Tierra Jesús IZQUIERDO Associate to the F4E Chief Engineer I Jornadas sobre Energía y Educación en Cataluña Julio 2017

2 La fusión nuclear (el QUÉ) La tecnología de la fusión (el CÓMO) El próximo paso: ITER El papel de la fusión (el PORQUÉ) Recursos

3 La fusión nuclear La fusión nuclear es la unión de núcleos de átomos ligeros (HIDROGENO) para la generación de energía. Fisión Nuclear Fusión Nuclear Nuclear: la energía se libera en reacciones o interacciones en los núcleos de los átomos. La energía que se libera en reacciones nucleares es enorme en comparación a la que se libera en reacciones químicas + + 3

4 La fusión nuclear La fusión nuclear es la unión de núcleos de átomos ligeros (HIDROGENO) para la generación de energía. Fisión Nuclear Fusión Nuclear Nuclear: la energía se libera en reacciones o interacciones en los núcleos de los átomos. La energía que se libera en reacciones nucleares es enorme en comparación a la que se libera en reacciones químicas + energía!

5 La fusión nuclear En el Sol En la Tierra.. la fusión se consigue por las muy altas densidades de hidrógeno la fusión se consigue por las muy altas temperaturas (plasmas a 150 millones ºC) 5

6 La fusión nuclear (el QUÉ) La tecnología de la fusión (el CÓMO) El próximo paso: ITER El papel de la fusión (el PORQUÉ) Recursos

7 La tecnología de la fusión Figure provided by 7

8 La tecnología de la fusión Calentamos el gas/plasma hasta los ºC pero donde? La solución: el confinamiento magnètico......el Tokamak! 8

9 La tecnología de la fusión 9

10 La tecnología de la fusión La tecnología o las tecnologías? Componentes de extracción de calor y blindaje (BLANKETS, DIVERTOR) Cámara de vacío (9 sectores) BOBINAS SUPERCONDUCTORAS (toroidal Nb3Sn, poloidal NbTi, central Nb3Sn, a 4 K) PANTALLAS TERMICAS (80 K) CRIOSTATO CRIOBOMBAS CALENTAMIENTO DEL PLASMA (Radiofrecuencia, Inyectores de neutros) DIAGNOSTICOS (medidas del plasma) REMOTE HANDLING 10

11 La fusión nuclear (el QUÉ) La tecnología de la fusión (el CÓMO) El próximo paso: ITER El papel de la fusión (el PORQUÉ) Recursos

12 ITER 500 MW 12

13 ITER Plasma en

14 ITER Ejemplo de impacto tecnológico: 450 toneladas de cable de Nb3Sn la compra de material superconductor más grande de la historia (la capacidad mundial de producción de material superconductor se ha multiplicado por 5) ~150,000 km de fibras 14

15 ITER Superconducting Magnets (e.g. MRI Scanners) Materials Technology (e.g. membranes for waste treatment) Remote Handling (e.g. medical robotics, aerospace) Waste Processing (e.g. plasma torch) Microwave Technology (e.g. gyrotrons) Semiconductor Fabrication (e.g. plasma etching) Space Propulsion (e.g. plasma thrusters) Theoretical Physics (e.g. fluid dynamics, astrophysics etc.) 15

16 ITER 16

17 ITER Siete (7) socios, Representando el 50% de la población, Fabricando el 90% de los componentes en origen, Para asegurar un amplio acceso a la tecnología y el conocimiento 17

18 La fusión nuclear (el QUÉ) La tecnología de la fusión (el CÓMO) El próximo paso: ITER El papel de la fusión (el PORQUÉ) Recursos

19 El papel de la fusión Población Mundial Consumo de petroleo [barriles] 70 millones de personas (crecimiento neto) este año 90 millones de barriles de petróleo por dia Fuente: United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division Fuente: Energy Information Administration (EIA) - Data from BP Statistical Review, Oil & Gas Journal, World Oil, BP Statistical Review, CEDIGAZ, and Oil & Gas Journal 19

20 El papel de la fusión Una nueva fuente de energía es necesaria para... Superar nuestra enorme dependencia de combustibles fósiles Satisfacer la creciente demanda de energía mundial Ofrecer una energía de base para zonas de alta demanda 20

21 El papel de la fusión Las necesidades energéticas de una ciudad desarrollada de 1 millón de personas durante una semana se pueden cubrir mediante O bien O bien 60 kg de deuterio (D) y tritio (T)! Densidad de energía! (en Megajoules por kg) Coal 33 Crude oil 46 Natural gas 55 Ethanol 30 Biodiesel 38 Wood 16 U D-T

22 El papel de la fusión Abundante Limpia Segura El combustible básico está ampliamente disponible Seguridad de suministro No contribuye al calentamiento global (no CO2) No produce residuos radioactivos de larga vida No existen las reacciones en cadena 22

23 La fusión nuclear (el QUÉ) La tecnología de la fusión (el CÓMO) El próximo paso: ITER El papel de la fusión (el PORQUÉ) Recursos

24 Recursos en/h2020-section/nuclear-fusion + OPERATION TOKAMAK Desde foronuclear.org: educativos/avance-del-proyecto-iter-en-6- minutos 24

25 F4E The European Joint Undertaking for the Development of Fusion Energy 25

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