17 agosto 2006

Elogio de la fusión: lo específico

Por supuesto, descartemos que el protocolo de Kyoto se vaya a cumplir

Mi intención en esta entrada es comentar un breve artículo y las respuestas que se le hicieron para que sirva de material a la hora de saber qué piensan los colectivos implicados en la fusión nuclear sobre el futuro próximo.
El artículo que menciono lo escribió William E. Parkins en Science (sección Policy Forum, 10 de marzo de 2006, p. 1380). En él, Parkins es muy crítico con el futuro de la energía de fusión debido tanto a problemas técnicos como económicos; el resumen es
“Prospects for practical applications of fusion power to solve our energy problems appear dubious on engineering grounds”
¿En qué quedamos entonces? ¿Tiene futuro próximo la fusión nuclear o no? Las pistas podemos empezar a buscarlas en la circunstancia de que el artículo es aparentemente un refrito de otro similar publicado en 1977 por el mismo autor:
“It is non clear why Science has chosen to publish a reiteration of arguments against the development of fusion power that were already shown to be wrong when the author first published them in 1997” (Lopes Cardozo et al., tercera carta de réplica).
Lamentablemente no tengo acceso a esa primera versión (Physics Today, marzo de 1997) pero la observación parece verosímil porque de las 8 referencias bibliográficas, 6 son de los años 70, una de 1991 y otra del 2002. Esta circunstancia se confirma cuando el artículo de Parkins fue contestado sintética pero claramente por F. Najmabadi y C. Baker en una breve carta comentando que los argumentos se derivan de un estudio de los años 70. Los argumentos principales quedan, en mi opinión, bastantes maltrechos, especialmente al descubrirse el origen antiguo y la falta de actualización de los mismos.

Aún así, las respuestas al artículo que fueron publicadas también en Science unas semanas más tarde son interesantes: los argumentos de Parkins generan tres cartas de réplica muy diferentes (14 de julio de 2006, p. 170-171) y que dan pistas muy claras sobre las diversas posiciones ante el asunto. Les comento lo esencial de cada una de ellas.

La primera (pág. 170, segunda del PDF) está firmada por responsables jubilados del sector empresarial estadounidense. En él dicen claramente que la investigación sobre energía de fusión no interesa a las compañías y que probablemente no les interese en el futuro debido a problemas básicos no solucionables. Según los autores, la prioridad de las compañías es trabajar en el desarrollo y seguridad de las centrales de fisión, que son lo que ahora genera electricidad. Defienden que de los papers del National Research Council Burning Plasma Science Assessment se deduce que los problemas que Parkins menciona siguen vigentes. Lamentablemente, este aspecto es difícil de verificar porque eluden referencias concretas (la página web que citan contiene docenas de documentos cuya revisión llevaría semanas).

La segunda carta es de un investigador del Los Alamos National Laboratory y va por otro lado: recuerda que para resolver los problemas hay que invertir en investigación. Para ello usa una unidad monetaria circunstancial: la IWD o “Irak War Day”: el coste diario de la guerra de Irak para los EE.UU. Un IWD equivale a 190 millones de dólares y la inversión anual en la energía de fusión en EE.UU. es de 1,5 IWD, insuficiente para explorar nuevas ideas ya propuestas pero no probadas experimentalmente.

La tercera es de tres investigadores europeos y es donde se critica el desfase de los problemas planteados por Parkins señalando que alguno de ellos, definido como irresoluble, ya ha sido solucionado. Son claramente optimistas y mantienen que de acuerdo con lo que se sabe actualmente, era previsible un funcionamiento comercial de la fusión nuclear en un plazo de 30-35 años.

Personalmente creo que la primera carta es un ejercicio de hipocresía escrito con el único objetivo de desvincularse de las inversiones en investigación y que estas vengan de fondos públicos (soy un "malpensao", ya lo sé). Aún así, no tengo claro hasta qué punto las empresas están de acuerdo con ese punto de vista porque rebuscando en las páginas del Electric Power Research Institute, la empresa de dos de los firmantes, se encuentran tres documentos con el título Preliminary Study of Inertial-Electrostatic-Fusion (IEF) for Electric Utility Power Plants que forma parte de su programa estratégico de ciencia y tecnología. Sólo es accesible el resumen del primero donde se puede leer (apartado de perspectivas):
"If IEF systems prove viable, they could provide useful fusion power plants decades sooner than conventional fusion concepts. In addition, IEF plants will offer cleaner, less hazardous performance with upgrade potential to totally clean systems".
(Nota: IEF se refiere a Inertial Electrostatic Fusion, otra forma de confinamiento del plasma).

En mi opinión (no hace falta ser adivino para esto) en cuanto los problemas básicos de la fusión se hayan resuelto, las actuales empresas eléctricas se volcarán en las últimas etapas de desarrollo y en su construcción y explotación ya que será el negocio del milenio.
La segunda carta deja en evidencia las prioridades de la actual administración estadounidense, muy interesada en financiar otras actividades a pesar de que la investigación aplicada a la fusión es de innegable repercusión económica. La idea del IWD me gusta porque reduce la confusión de las grandes cifras y permite comparar costes con más facilidad. Sería bueno disponer de datos sobre construcción de escuelas, bibliotecas, ferrocarriles (no de alta velocidad) y cosas así en moneda IWD o, en el caso español, un mucho más modesto KAVE (km de ferrocarril de alta velocidad) que parece andar por los 12,5 M€/m (no tengo forma de contrastar datos, lo he tomado de aquí).

Finalmente, hay que mencionar el ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, un proyecto internacional en el que participan la Unión Europea, Japón, Estados Unidos, Corea del Sur, India, Rusia y China. Su finalidad es construir un reactor funcional basado en confinamiento magnético y reacción D+T. Aún así, este aparato no será comercial y habrá que esperar a los dos proyectos posteriores DEMO y PROTO para que la fusión nuclear comience a funcionar de forma comercial. ¿El plazo? Entre 30 y 50 años, a ver si llego.

Y una nota final: hay prisa. El protocolo de Kyoto no se va a cumplir, es uno de los desiderata escrito en papel mojado que no va a ser respetado ni por los que lo firmaron (lo mismo que el Convenio de Río de Janeiro sobre biodiversidad). Da igual que nos creamos o no lo del calentamiento global, la crisis energética no va a dismuir y es necesario encontrar con cierta rapidez alguna solución.

6 comentarios:

In I Go dijo...

Fascinante, pero desolador.

Me ha encantado lo de los IWD. A ver si nos damos cuenta, de una vez, de que... (autocensura: no quiero hablar de política).

Con respecto al proyecto ITER (el único del que había oído hablar), sólo ver el nombre de los que le seguirán (DEMO y PROTO) da vértigo temporal. Para cuando salga la versión BETA estaremos criando malvas.

Richal dijo...

No tengo mucha idea del tema, pero tengo entendido que el sistema de confinamiento por inercia electrostática tendría un desarrollo bastante más rápido que el magnético del proyecto ITER.

Es de esperar que la fusión llegue pronto, porque este modelo energético es penoso.

Fèlix Llopart Miquel dijo...

Bueno, he seguido con mucha atención esa série de posts sobre la fusión.

Respeto a cuestiones ecológicas me adscribo a tu teoria: "el protocolo de Kyoto no se va a cumplir". Entonces, simplemente, vamos a quemar todo el petróleo que haya y ya está. Que haya cambio climático o lo que sea, pues ya veremos.

Económicamente hablando creo que lo que está sobre la mesa es el precio de la energia. Y ese precio dependerá de la oferta y la demanda. La demanda es casi seguro que va a ir en aumento indefinidamente, creo que el problema que nos ocupa es que va a pasar con la oferta.

La fusión comporta de entrada un coste económico muy alto en investigación. Ese precio habría que pagarlo si es previsible que las investigaciones den como resultado una fuente de energia barata. Barata en relación con el precio que tendrá entonces la energia, que, cuando se acabe el petróleo, será más caro.

Des del momento en que un grupo de estados invierten todo el dinero necesario para el ITER, hemos de suponer que es muy plausible que la energia de fusión será renetable.

Pero también estos estados invierten en otro tipo de energias, como la solar, la eólica... Tambien puede que acaben resultando rentables. Su precio es mayor que el del petróleo, pero puede que acabe no siendo mayor que el de la fusión.

Mientras las empresas y los estados pobres parece que se dedican más a la fisión. En mi opinión eso responde a una visión a corto plazo del problema, un comportamiento de organizaciones más pequeñas que no pueden hacer inversiones a tan largo plazo como los estados ricos.

La crisis energética no es más que una crisis económica. Encontrar una solución técnica al problema y atajar la crisis sería maravilloso pero no creo que vaya a suceder eso. En mi opinión habrá una gran crisis económica que obligará al mundo a adaptar su economia a un precio de la energia más alto que el actual.

Puede que entonces el precio más bajo sea el de la energia de fusión.

Angel dijo...

La cuestión de la energía no es sólo de precio sino también de disponibilidad. Yo prefiero verlo así porque realmente estamos tratando con un recurso limitado y no renovable. Por eso la fusión es la solución, por su capacidad de hacer una oferta prácticamente ilimitada por la naturaleza de sus materias primas.
Como detalle económico, el ITER tenía un presupuesto previo de aproximadamente el doble del que se aprobó pero los estados que lo financian decidieron rebajarlo. Eso limita las expectativas del experimento pero por lo menos sigue adelante.
A mí no me parece que el coste sea especialmente alto porque hay que evaluarlo en función de las expectativas. No he encontrado datos concretos pero haciendo un par de divisiones, España contribuiría con 190 millones de euros, apenas 16 km de AVE. Si alguien encuentra el dato sería bueno ponerlo aquí para que veamos qué es una investigación costosa al lado de la obra pública faraónica.

In I Go dijo...

He estado enredando por el ciberespacio, y no he encontrado el dato concreto de la participación española. Pero con los datos que salen una y otra vez:
- Presupuesto: 4.570 M€ para los proximos 10 años
- Participación: 10% Francia, 40 % U.E, y 50% el resto,
teniendo en cuenta que España tiene, más o menos, el 10% de la población de la UE, y que está, más o menos, en la mitad de la tabla de la renta per capita, tus estimaciones coinciden con las mías, curiosamente, casi lo mismo que un IWD, pero en 10 años.

En otra palabras, poco más de 4€ por habitante legalmente reconocido, o lo que es lo mismo, unos 40 céntimos al año: ¡una cerveza cada 4 años!

Si lo que nos jugamos es nuestro futuro energético, me parece una apuesta raquítica, ridícula...

Angel dijo...

Es que lo son (ridículas). A ver si tengo tiempo y encuentro datos fiables sobre investigación no militar, que nos podemos echar unas risas antes de llorar.

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