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El Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), con sede en Cartago, protagonizó este miércoles un acontecimiento científico sin precedentes: realizó la primera descarga de plasma de alta temperatura con un dispositivo experimental llamado stellarator.
Este disparo, –a una temperatura de 300.000 °C – duró 4,5 segundos y se convirtió en la investigación en física más compleja jamás realizada en el país, según los científicos de esta institución.
El plasma es el cuarto estado de la materia, "es como una sopa de partículas con carga positiva y negativa . El estado del plasma se alcanza a temperaturas muy elevadas, que van desde los 5.000 °C hasta los 100 millones de °C", explicó Iván Vargas, coordinador del Laboratorio de Plasmas para Energía de Fusión y Aplicaciones del ITCR.
Vargas se comunicó con la audiencia vía teleconferencia desde el Laboratorio de Plasmas de la Universidad de Princeton.
El Stellarator de Costa Rica 1 (SCR-1) –diseñado y construido en el Laboratorio – tiene como objetivo aprovechar dicho estado de la materia como fuente de energía limpia.
"Este dispositivo trata de reproducir la energía que se produce en las estrellas a través de un proceso llamado fusión. En las estrellas, la fuerza de gravedad y las altas temperaturas permiten que los núcleos de los átomos se fusionen (se junten) liberando energía y eso es lo que llamamos fusión. (...) Es recrear en la Tierra el sistema en que el universo genera su principal fuente de energía", agregó Vargas.
El stellarator tiene forma de una rosquilla y está diseñado para producir y confinar magnéticamente el plasma a más de 300.000 °Celsius. "El primer paso es extraer todo el gas que está contenido en el dispisitivo. Luego inyectamos el hidrógeno, que es el combustible que vamos a calentar a altísimas temperaturas para convertirlo en plasma. Después se somete a una emisión de microondas para lograr esa conversión. El resultado fue el haz de luz que pudieron ver todos en la presentación. En total se generaron 13.76 litros de plasma", explicó José Asenjo, ingeniero electrónico del ITCR.
El proyecto lleva seis años de investigación y hasta la fecha se han invertido $500.000.
De este modo, Costa Rica se convertirá en el sexto país en el mundo en desarrollar un dispositivo como este, a la par de Estados Unidos, Japón, Alemania, Australia y España. Asimismo, es el único en América Latina en lograrlo hasta ahora.
Durante la presentación, científicos de reconocidas instituciones de investigación en física enviaron sus felicitaciones al equipo costarricense.
"Le damos la bienvenida a Costa Rica al mundo de la colaboración internacional en la física de reactores stellarator. (...) El inicio de su experimento en Costa Rica es muy oportuno porque el Wendelstein 7-X, en Alemania es el más grande jamás construido en el mundo y existe mucho entusiamo, opinó David Gates, director del Departamento de Física de Stellarators del Laboratorio de Física de Plasmas de la Universidad de Princeton.
Por su parte, George Neilson, Jefe de Proyectos Avanzados de dicho laboratorio destacó la importancia de la colaboración entre instituciones internacionales. "los desafíos científicos y técnicos de la fusión son tales que necesitamos combinar nuestros talentos y nuestras capacidades para lograr la energía de fusión los más pronto posible. El TEC claramente reconoce esto ya que ha establecido importantes colaboraciones internacionales con centros de fusión en Alemania y España para llevar el reactor Stellarator SCR a la realidad".
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En este primer disparo la preocupación de los científicos no era durar varios minutos, sino controlar el plasma y comprender su comportamiento, "es decir, saber que el plasma está bien atrapado y que pueda alcanzar altas temperaturas", explica la información del ITCR.
Un gramo abastece de energía a 80 viviendas durante un mes
De acuerdo con Vargas, la meta es en un futuro cercano emplear el plasma como una fuente de energía alternativa para proveer electricidad a gran escala, es decir, a industrias y comunidades completas.
Según el investigador, con un gramo de combustible en estos dispositivos se podrían producir a futuro hasta 26.000 kilovatios hora, con lo cual se abastecería a 80 viviendas durante un mes.
A diferencia de los combustibles fósiles, la energía proveniente del plasma no provoca daños ambientales y sus existencias son ilimitadas.
"No consume recursos naturales porque el combustible que utiliza es hidrógeno, que es el elemento más abundante del universo", dijo el investigador.
Repase la conferencia aquí:
