El sueño de producir Energía de fusión nuclear De una manera sostenible, segura e ilimitada, se vuelve cada vez más concreto gracias a una innovación reciente del Laboratorio de Física de Plasma Princeton. Un nuevo código de computadora, llamado Cuádruplepromete cambiar radicalmente la forma en que se diseñan fusiones de tipo estelarator.
La energía de fusión es la misma que alimenta el sol y las estrellas: un proceso que combina núcleos ligeros, como los de hidrógeno, para formar más, liberando una gran cantidad de energía. Sin embargo, replicar esta reacción en la Tierra de una manera controlada y eficiente hasta ahora ha sido extremadamente complicada.
Una de las principales dificultades es mantener el plasma, una especie de gases muy calientes que consisten en partículas cargadas, estables y suficientemente calientes, lo que lo confía con el uso de campos magnéticos complejos. A pesar de las décadas de investigación, los reactores de fusión aún no han logrado producir más energía de la que consumen, también debido a los altos costos y la dificultad del diseño.
Quadcoil: el software que simplifica la fusión
Científicos de Laboratorio de Física de Plasma Princeton (PPPL) Desarrollaron un código llamado Cuádruplediseñado para facilitar y mantener económicamente el desarrollo de reactores de fusión basados en la tecnología de Estelar. Estos dispositivos, nacidos de una idea de la PPPL hace 70 años, explotan a los poderosos imanes para limitar y calentar el plasma, con el objetivo de generar electricidad.
Quadcoil puede calcular en segundos que las formas de plasma son más adecuadas, y menos costosas, para la producción de energía de fusión. Con esta herramienta, los científicos pueden descartar rápidamente las configuraciones no prácticas y centrarse en las más prometedoras, reduciendo los tiempos y los costos de manera drástica.
Velocidad, precisión y sinergia entre ciencia e ingeniería
Sin quadrool, el proceso de selección de formularios de plasma tomó entre 20 minutos y varias horas. Ahora son suficientes 10 segundos. El código le permite ajustar fácilmente los parámetros antes de invertir en la construcción de imanes a medida para cada experimento.
El software también le permite insertar Especificaciones de ingeniería personalizadascomo el tipo de material imán, la forma deseada y su disposición espacial. Sobre la base de estos datos, Quadcoil genera geometría óptima para imanes, ahorrando tiempo y recursos en la fase de diseño.
Hasta ahora, el diseño de reactores de fusión tuvo lugar a través de dos software distinto: uno calculó la forma óptima del plasma, el otro determinó la configuración de los imanes necesarios. Los dos sistemas no se comunicaron entre sí, con límites obvios en términos de eficiencia.
Quadcoil excede este enfoque fragmentado. Integra las dos fases en un solo proceso continuo, capaz de proporcionar rápidamente una visión general de la viabilidad del proyecto. El código también puede calcular también La curvatura de los imanes y elintensidad de la fuerza magnética a lo que están sujetos, un objetivo hasta ahora nunca alcanzado por otros sistemas.
Una de las mayores ventajas de Quadcoil es su capacidad para evitar soluciones demasiado complejas o inalcanzables desde un punto de vista técnico y económico. Gracias a la colaboración sinérgica entre los diversos módulos, el código propone configuraciones que no solo son efectivas, sino también factible y escalable.
Esto abre el camino a Sistemas de fusión basados en stellarator Eso puede producir energía a costos sostenibles, lo que hace que la energía de fusión sea una alternativa real a las fuentes fósiles. Si un día será posible obtener Energía infinitalimpio y estable, Quadcoil ciertamente habrá jugado un papel fundamental en la fabricación de este objetivo.