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Reportaje:

Superreactor con control remoto

El ITER ensaya el manejo de una máquina que alcanzará 100 millones de grados

Dicen que es el mayor proyecto de cooperación internacional de la historia, en el que participa la mitad de la humanidad, y el mayor proyecto científico y técnico civil del mundo. Todo es superlativo en el proyecto ITER para construir un reactor experimental de fusión nuclear que sea fuente de energía eléctrica, por lo que extraña un poco ver que toda esta grandiosidad se traduce por primera vez en algo concreto y de aspecto relativamente normal. "Trabajos como éste son los que harán de ITER un éxito y no sus grandes cifras", aseguró Norbert Holtkamp, director general adjunto del proyecto, en la ciudad finlandesa de Tampere, ante el primer prototipo construido para el reactor.

Las operaciones en el interior se harán sin intervención humana

En él, mucho más complejo de lo que parece a primera vista, han participado dos empresas españolas, Telstar Tecnología Mecánica, SL, y Procon Systems, SA. Se trata de una plataforma de prueba para manejar y trasladar por control remoto una a una las piezas del divertor, uno de los componentes más importantes del interior del reactor. Situado en la parte inferior de la cámara de vacío y formado por 54 piezas iguales (las casetes), el divertor es el componente que está más en contacto con el abrasador plasma (el combustible), en el que se produce la reacción nuclear. A través de este componente, bajo el que hay bombas, se extraen las impurezas (sobre todo los iones o cenizas de helio) para que se mantenga limpio el plasma y se sostenga la reacción de fusión.

A pesar de estar construidas con los materiales más resistentes, las casetes sufrirán los efectos del durísimo ambiente y habrá que cambiarlas varias veces a lo largo de la vida prevista de 20 años del ITER. Sin embargo, todo habrá que hacerlo sin intervención humana directa, debido a la radiactividad existente en el interior del reactor, y de ahí la complejidad en el diseño y en las operaciones previstas, que hace imprescindible el uso de técnicas de control remoto, de simulación y de realidad virtual.

Telstar, concretamente, ha diseñado y fabricado el manipulador, que simula los movimientos de la muñeca y el brazo humanos, para manejar las nueve toneladas que pesa cada casete: extraerla de la base del reactor y situarla en el transportador y el proceso inverso. La precisión del sistema es máxima, de 0,01 grados. Como fluido hidráulico se utiliza agua desmineralizada, porque no se pueden introducir grasas o aceites en el ambiente de ultravacío en que funciona el reactor. Tampoco se pueden utilizar cámaras digitales para vigilar las operaciones porque no sobreviven en esas condiciones ambientales. Se está diseñando un sistema de cámaras láser, que permitan observaciones en tres dimensiones.

Este prototipo se ha instalado en el Instituto VTT de Tampere (un centro tecnológico finlandés), en una plataforma de pruebas cuyo sistema de control electrónico ha sido fabricado por Procon. El trabajo se inició hace cuatro años y tiene un presupuesto de siete millones de euros.

Éste fue uno de los primeros contratos europeos relacionados con el ITER. Mientras termina la preparación de las 16 hectáreas que ocupará el gigantesco reactor, en Cadarache (Francia), en todo el mundo se han realizado ya 13 contratos detallados para el suministro de las mayores piezas del ITER, informó Holtkamp. Lo que cada suministrador aprenda al construirlas quedará en su posesión, de forma que al final todos los socios tengan la capacidad de construir los futuros reactores comerciales de fusión que, si todo sale bien, seguirán al ITER. Y una de las claves para el éxito es el desarrollo de las técnicas de control remoto, por parte sobre todo de Europa y de Japón, recalcó este alto ejecutivo del proyecto.

La complejidad en cada operación como la que ahora se ensayará en Finlandia, es enorme. En el interior del reactor se alcanzarán los 100 millones de grados centígrados, 10 veces más que la temperatura del Sol. Las casetes se fabricarán con fibra de carbono, acero inoxidable y tungsteno y estarán refrigeradas por conductos soldados, que habrá que desoldar y soldar de nuevo cada vez. El transportador será capaz de trasladar hasta 100 toneladas de piezas a lo largo de los 100 metros que separan el reactor y la celda caliente, la gran instalación para manipulación remota.

¿Pero qué pasará si algo va mal? "Tenemos un montón de planes B", reconoció Luigi Semeraro, ingeniero especializado en control remoto. "Trabajamos con Euratom en planes de rescate para cada posible fallo en el proceso".

En todo el mantenimiento la realidad virtual jugará un papel clave. Como habrá un número limitado de cámaras para vigilar las operaciones, en cada momento los ordenadores proporcionarán, prácticamente en tiempo real, vistas complementarias para verificar la corrección de las manipulaciones. La alineación de las casetes, por ejemplo, tiene que ser perfecta para la correcta eficiencia del reactor.

Sobrecoste desconocido

La construcción del ITER durante los próximos nueve años, calculada en 5.000 millones de euros, va a costar bastante más de lo previsto. Se ha revisado el diseño, que databa de 2001, y también se prevé una subida del precio de las materias primas, a pesar de la alta volatilidad actual. El aumento es un motivo de preocupación para Europa, que corre con el 45% de los gastos y que no aprovisionó el posible sobrecoste, al contrario que otros países socios. "No tendremos las previsiones definitivas hasta noviembre de este año", comentó en Tampere Octavi Quintana, director para Euratom en la Comisión Europea. Un problema es que el diseño no está cerrado todavía, a pesar de la presión europea.

El ITER puede costar más, pero tiene muchas ventajas, aseguró Quintana, ya que la inversión en I+D es una apuesta para el futuro y tiene un impacto en el empleo actual y futuro. Recordó asimismo que este complejo proyecto mantiene a los mejores científicos e ingenieros en Europa, y atrae a los nuevos. "Esperamos que un 40% de la tecnología desarrollada para el ITER se traduzca en nuevos productos para el mercado", concluyó Quintana.

Oportunidad en España

150 personas trabajan ya en la sede europea del ITER, la agencia Fusión para Energía, creada hace apenas dos años en Barcelona. Este año serán contratadas 100 más. Su director, Didier Gambier, cree que la organización representa una buena oportunidad para que en España se impulse la investigación sobre fusión nuclear.

"Estamos hablando con la Administración, las universidades y los centros de investigación para crear un instituto de tecnología en Barcelona para estudiantes de doctorado de toda Europa", explica Gambier. "Se trata de que se aproveche nuestra presencia. Donde hay excelencia, ésta debe ser explotada", comenta.

La agencia europea es la encargada de canalizar toda la contribución europea al ITER, tanto en forma de especialistas como de contratos para componentes. "Vamos a gastar entre 2.500 y 3.000 millones de euros en 10 años. Son oportunidades extraordinarias para centros de investigación y empresas, tanto grandes como pequeñas, que podrán explotar los derechos de propiedad intelectual", asegura Gambier. Este año habrá 70 convocatorias de proyectos de I+D por valor de 70 millones de euros y 70 concursos para empresas por el mismo valor.

* Este artículo apareció en la edición impresa del Miércoles, 4 de febrero de 2009

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