Reactor de Fusión de Alto Rendimiento

Ingeniería Nuclear
Más Cerca de la Meta de un Reactor de Fusión de Alto Rendimiento
24 de Mayo de 2007.

Se han llevado a cabo las pruebas de un circuito eléctrico que debe transportar suficiente potencia para lograr la meta largamente buscada de la fusión nuclear controlada de alto rendimiento, e igualmente importante: con capacidad para hacerlo cada 10 segundos. Estos experimentos preliminares aunque exhaustivos, y las simulaciones por ordenador, han sido efectuados en las instalaciones de la Máquina Z, en los Laboratorios Nacionales de Sandia (SNL).

Cuando se dispara la máquina Z, ya es la mayor productora de Rayos X de la Tierra, y se ha usado para producir los neutrones de la fusión. Esos rápidos estallidos son necesarios para que las futuras centrales generadoras produzcan energía eléctrica a partir de agua de mar. Hasta ahora, no se pensaba con mucha convicción que esto fuera posible.

Un motor de automóvil que disparase un cilindro y luego tardara horas antes de poder disparar de nuevo, no llevaría muy lejos al vehículo.

De modo similar, una máquina con la que se pretende proporcionar a la humanidad energía eléctrica ilimitada y barata, no puede disparar una vez y descansar durante el resto del día, sino que debe suministrar la energía suficiente para fundir pellets ("bolitas") de hidrógeno cada 10 segundos y mantener este ritmo durante millones de disparos entre sesiones de mantenimiento. Es como una especie de motor de combustión interna para la fusión nuclear. O al menos, sí lo es en el caso del método de fusión con el que se trabaja mediante la máquina Z.

El nuevo sistema, catalogado como revolucionario, es capaz de disparar fácilmente cada 10,2 segundos, en estallidos cortos y poderosos.

Este sistema fue creado por investigadores del Instituto de Electrónica de Altas Corrientes de Tomsk, en Rusia, en colaboración con sus colegas del SNL.

El circuito puede transmitir una corriente de 0,5 megaamperios a 100 kilovoltios. En una prueba, disparó sin fallos más de 11.000 veces.

Como los dispositivos son modulares, pueden ser apilados como rosquillas. Colocados en una configuración adecuada, podrían generar 60 megaamperios y seis megavoltios de potencia eléctrica, suficiente (en teoría) para generar fusión nuclear de alto rendimiento dentro de los parámetros necesarios para hacer funcionar una central generadora de energía eléctrica.

El modelo de la próxima generación, actualmente en pruebas en Tomsk, transmite 1,0 megaamperios con el mismo voltaje y la misma rapidez. Han sido construidas cinco unidades de este tipo. Según el científico del SNL y director del proyecto, Mike Mazarakis, que supervisó las pruebas en las instalaciones siberianas, esas cinco unidades también están funcionando sin fallos.

Información adicional en:

• Sandia Labs.
• Fuente: http://www.amazings.com/ciencia/noticias/240507e.html
  

Un Nanogenerador de Energía Eléctrica Sin Problemas de Abastecimiento

Un Nanogenerador de Energía Eléctrica Sin Problemas de Abastecimiento
10 de Mayo de 2007.

Unos investigadores han demostrado un prototipo de generador, de tamaño nanométrico, que produce corriente continua de manera constante, utilizando para ello la energía mecánica producida por fuentes medioambientales tales como ondas de ultrasonido, vibraciones mecánicas o el flujo de la sangre.

Basados en conjuntos verticalmente alineados de nanocables de óxido de zinc movidos dentro de un novedoso electrodo, los nanogeneradores podrían proporcionar una nueva forma de alimentar los dispositivos de tamaño nanométrico sin utilizar baterías u otras fuentes de energía externas.

Los nanogeneradores aprovechan las propiedades piezoeléctricas y semiconductoras de las nanoestructuras de óxido de zinc, que producen pequeñas cargas eléctricas cuando se doblan.

Zhong Lin Wang, profesor en la Escuela de Ciencia e Ingeniería de los Materiales del Instituto Tecnológico de Georgia, y Xudong Wang, Jinhui Song y Jin Liu, miembros de su grupo, esperan que con la debida optimización, su nanogenerador pueda producir hasta 4 vatios por centímetro cúbico, basándose en un cálculo para un solo nanocable. Eso sería suficiente para suministrar energía a nanodispositivos de muy diverso tipo, incluyendo biosensores implantados en el cuerpo, sensores para monitorización medioambiental e incluso nanorrobots.

Proporcionar energía para nanodispositivos ha sido un desafío durante mucho tiempo. Las baterías y otras fuentes tradicionales son demasiado grandes y tienden a invalidar, por su tamaño, las ventajas de los nanodispositivos. Por otra parte, como las baterías contienen materiales tóxicos como el litio y el cadmio, no es aconsejable implantarlas en el cuerpo como parte de aplicaciones biomédicas.

Como el óxido de zinc no es tóxico y resulta compatible con el cuerpo, los nuevos nanogeneradores podrían estar integrados en los dispositivos biomédicos implantables para medir de modo inalámbrico el flujo de la sangre y la tensión arterial dentro del cuerpo.

También podrían encontrar aplicaciones más cotidianas. Por ejemplo: si usted tuviera un dispositivo de este tipo en sus zapatos, al caminar podría generar su propia corriente necesaria para alimentar sus pequeños dispositivos electrónicos de bolsillo. Cualquier cosa que haga moverse a los nanocables dentro del generador puede emplearse para generar energía eléctrica. La fuerza necesaria para moverlos es muy pequeña.

Información adicional en:

• GIT