Progrés cap a la central de fusió nuclear més compacta i eficient

L' energia de fusió , la font d' energia de les estrelles , promet satisfer la demanda energètica mundial en oferir una alternativa neta , sostenible i viable als combustibles fòssils . La fusió nuclear és una font inesgotable d' energia , amb abundant combustible disponible als oceans i l' escorça terrestre.

Tot i això, aprofitar l' energia de fusió de manera controlada i econòmica presenta desafiaments importants , principalment degut a les dificultats per confinar un plasma d'alta temperatura amb propietats adequades per a la fusió . Un enfocament prometedor en el desenvolupament de centrals elèctriques de fusió nuclear implica l'ús de camps magnètics toroidals . Tokamak destaca com el sistema més avançat per contenir plasma de fusió estable. Els tokamaks tradicionals , amb els seus grans relacions d' aspecte (A=R/a, on R és el radi de plasma més gran i el més petit), utilitzen camps magnètics helicoidals generats per un camp magnètic toroidal impost externament i un camp poloidal induït per un corrent al plasma. Aquests tokamaks a gran escala han aplanat el camí per a l' escenari de referència utilitzat a ITER.

Els Tokamaks esfèrics (ST), caracteritzats pels seus baixes relacions d' aspecte , representen una via prometedora cap a reactors de fusió més compactes i rendibles en comparació dels tokamaks convencionals . Els ST mantenen els nivells de confinament del tokamak convencional alhora que ofereixen majors límits d' estabilitat magnetohidrodinàmica (MHD), cosa que permet pressions de plasma més altes i majors densitats de potència de fusió . Als tokamaks , la densitat de potència de fusió és generalment proporcional a la quarta potència de la intensitat del camp magnètic toroidal ( B _t ) a l'eix magnètic de la màquina . L'arribada dels superconductors d'alta temperatura (HTS) presenta oportunitats per aconseguir camps magnètics més alts a costos més baixos , fet que porta al desenvolupament de plantes d' energia de fusió més compactes i eficients .

No obstant això, les altes densitats de potència assolibles en plantes d' energia de fusió súper compactes basades en ST d'alt camp plantegen desafiaments addicionals d' escapament d' energia que requereixen solucions alternatives . Els plasmes amb forma de triangularitat negativa emergeixen com un potencial canvi de paradigma que podria permetre la planta d’energia de fusió més compacta basada en ST d'alt camp a causa dels seus nivells reduïts de fluctuacions i la seva mínima interacció plasma- paret .

Es presentaran els principis físics , els dissenys conceptuals , els desafiaments clau i el potencial de les associacions públic-privades per avançar a les plantes d' energia de fusió basades en ST d'alt camp.

Currículum Vitae

Professor Titular d'Universitat.
Departament: Física Atòmica, Molecular i Nuclear.

Amb més de 20 anys d'experiència en física de plasma i energia de fusió, soc un professor apassionat i dedicat a la Universitat de Sevilla, on imparteixo classes i superviso estudiants de grau i postgrau, i lidero un grup de recerca sobre energia de fusió i física de plasma. Soc doctor en Ciències per la Universitat Ludwig Maximilian de Munic, i he treballat com a investigador a l'Institut Max Planck de Física del Plasma d'Alemanya, col·laborant amb equips internacionals en diferents projectes i publicacions. Les meves competències bàsiques inclouen la física del plasma, la recerca d'educació superior, l'ensenyament de l'educació superior i la comunicació intercultural. Estic motivat pel repte i el potencial de crear fonts d'energia netes i sostenibles per al futur, i per l'oportunitat de compartir el meu coneixement i entusiasme amb la propera generació de científics. Valoro la diversitat, la col·laboració i la curiositat, i m'esforço per fomentar un entorn d'aprenentatge estimulant i de suport per als meus alumnes i companys.

Presencial (C/Hospital, 64) + Streaming