La Energía del Futuro: Investigación en Plasmas para Fusión Nuclear

1. La Energía del Futuro:Investigación en Plasmas para Fusión Nuclear Dr. Saúl Guadamuz Brenes sguadamuz@ietec.org

2. La situación actual

3. La situación actual

4. La solución está allá arriba… • Edad: • 4,6 billones de años • Masa: • 1,9891x1030 kg (333000 Tierras) • Composición: • Hidrógeno y Helio (plasma)

5. ¿Qué es plasma?

6. ¿Qué ocurre en el sol? 15 000 000 °C

7. Fusión en la Tierra 100 000 000 °C

8. Fusión en la Tierra

9. Confinamiento del plasma

10. El TOKAMAK

11. ¿Cómo se produce electricidad?

12. ¿Qué podemos esperar?

13. ¿Es seguro? • SÍ: • Inherentemente seguro • Combustible en gramos • Otras fallas son como cualquier otro accidente industrial • Potencial contaminación accidental por radioactividad prácticamente nula • No produce basura radioactiva

14. ITER

15. ITER • Duración: • 10 años construcción y 20 años operación • Costo: • 10 000 millones euros • Socios: • EU, USA, Japón, Rusia, India, China • Potencia: • 500 MW

16. Un trabajo multidisciplinario • Física de plasmas • Bobinas superconductoras • Estructuras de acero soldado • Tecnología de alto vacío • Tecnologías de gran flujo de calor • Recubiertas aislantes • Alto voltaje • Fuentes de rayos neutros • Tecnología de alta potencia a altas frecuencias • Manipulación remota • Sistemas de enfriamiento criogénico • Compatibilidad de materiales • Edificios e infraestructura • Supercomputación

17. El papel de la ingeniería • Mecánica • Eléctrica/electrónica • Civil • Estructural • Nuclear • Hidráulica • Óptica • Instrumentación y control • Microondas

18. ¿Qué hacemos en el TEC? • Investigadores plasmaTEC • Dr. Iván Vargas • Dr. Saúl Guadamuz • Dr. Celso Ribeiro • Dr. Benito Stradi • Ing. Leonardo Rivas • M. Sc. Ricardo Esquivel • M. Eng. Johan Carvajal • Ing. Gustavo Gómez • Investigadores estudiantes plasmaTEC: • Jaime Mora • JoseAsenjo • Laura Barillas • Esteban Zamora

19. ¿Qué hacemos en el TEC? • Stellerator SCR-1: • Dispositivo pequeño • Modular • 12 bobinas modulares • Banco de baterías de 725 A • 5 kW potencia de RF • Diagnóstico • Simulación

20. ¿Qué hacemos en el TEC? • Tokamak MEDUSA: • Donación de la Universidad de Wisconsin • Proyecto de la IAEA • Dispositivo pequeño • Esférico • Complementario a SCR-1

21. ¿Qué hacemos en el TEC? • Aplicaciones industriales: • Deposición de capas delgadas • Purificación de agua • Gasificación de basura • Esterilización de instrumentos médicos • Tratamiento de superficies • …

22. Carreras representadas en plasmaTEC • Ing. Electrónica (TEC) • Ing. Mecatrónica (TEC) • Ciencias de los Materiales (TEC) • Física (TEC/UCR) • Ing. Mecánica (UCR)

23. Para ayudarnos… • Curso Física de Plasma y sus Aplicaciones • Electiva • Física i, II y III • Cálculo Superior

24. ¡Gracias!

25. ¿Cómo se obtiene el deuterio del agua? • 0,01% del agua es agua ‘‘pesada’’ • Electrolisis • Intercambio isotópico • Cromatografía • Destilación criogénica

26. ¿Cómo se obtiene el litio? • Ocurre naturalmente • Uso extendido en baterías