es.wedoany.com Noticia: La empresa japonesa Kyoto Fusioneering, en colaboración con el fabricante de cerámica industrial y metales NGK Corporation, desarrollará y comercializará sales fundidas FLiBe para su uso en plantas de energía por fusión. El FLiBe es una sal fundida compuesta por fluoruro de litio y fluoruro de berilio, que puede utilizarse simultáneamente para refrigeración, reproducción de combustible de tritio y blindaje estructural, operando a temperaturas entre 500 °C y 700 °C.
Llevar la energía de fusión a la realidad comercial requiere resolver problemas como la extracción de calor del plasma, la reproducción y recuperación de combustible de tritio, y el diseño de sistemas de circulación que conecten toda la planta. El FLiBe, como material de manto líquido, circula a través de las paredes internas del reactor de fusión para absorber energía, reproducir combustible y blindar la estructura, funcionando en estado fundido líquido para evitar las tensiones estructurales y los riesgos de fisuración térmica asociados con los mantos sólidos. En la reacción de fusión, el 80 % de la energía liberada por la reacción entre deuterio y tritio aparece en forma de neutrones de alta energía de 14,1 MeV. Al atravesar el manto líquido de FLiBe, estos neutrones chocan con átomos de litio y berilio, reduciendo su velocidad y convirtiendo su energía cinética en calor. La sal fundida calentada se bombea a un intercambiador de calor para impulsar una turbina generadora de electricidad. El FLiBe reproduce su propio combustible de tritio mediante reacciones nucleares cuando los neutrones impactan los átomos de litio en la sal. Una reacción de fusión consume un átomo de tritio y libera un neutrón; dado que algunos neutrones son absorbidos por las paredes estructurales o escapan, se necesita un multiplicador de neutrones para garantizar que la tasa de reproducción de tritio (TBR) sea superior a 1,0. El berilio en el FLiBe actúa como multiplicador: cuando un neutrón rápido impacta un núcleo de berilio, libera dos neutrones, duplicando así la cantidad de neutrones disponibles. El FLiBe no hierve ni se vaporiza fácilmente a altas temperaturas, lo que evita la acumulación de alta presión y reduce el riesgo de rotura explosiva de tuberías. Además, no reacciona violentamente con el aire o el agua, disminuyendo el riesgo de incendio en caso de fuga. Como líquido, el FLiBe no sufre daños por radiación estructural, como expansión o fragilización. Sin embargo, el FLiBe también presenta desafíos: bajo bombardeo de neutrones, los átomos de flúor en la sal forman ácido fluorhídrico (HF) altamente corrosivo, que requiere un sistema de control del potencial redox para mitigarlo; el FLiBe se solidifica a aproximadamente 459 °C, por lo que el sistema del reactor debe mantenerse constantemente a alta temperatura para evitar que la sal se congele y obstruya los circuitos; el berilio, si se inhala en forma de polvo, es altamente tóxico para los humanos, por lo que se requieren estrictos protocolos de sellado durante su fabricación y manipulación.
Esta colaboración combina la experiencia de NGK en manipulación, control de calidad, refinación y análisis de berilio acumulada desde 1958, con la experiencia de Kyoto Fusioneering en ingeniería de plantas de fusión, incluidos sistemas de calentamiento de plasma, diseño integral de plantas, análisis termohidráulico, y sistemas de reproducción y recuperación de tritio. Ambas partes avanzarán en tecnologías relacionadas con el FLiBe para aplicaciones en plantas de fusión, con miras a la comercialización y el desarrollo de la cadena de suministro, colaborando desde la fabricación y refinación de materiales hasta la aplicación práctica en equipos y sistemas de circulación según las especificaciones de los clientes. Kyoto Fusioneering liderará el diseño de ingeniería de las instalaciones de producción y refinación de FLiBe (incluyendo ingeniería, adquisición y construcción), que se ubicarán dentro de las instalaciones de berilio de NGK; NGK aportará su experiencia en seguridad y manipulación de berilio, y será responsable de la adquisición de materias primas y la operación de las instalaciones. Kyoto Fusioneering aprovechará su contacto con la comunidad de investigación en fusión y su comprensión de las necesidades de la industria para guiar el desarrollo de FLiBe de baja activación y baja corrosión adecuado para la operación a largo plazo de plantas de fusión, y utilizará su circuito dedicado de Investigación Avanzada de FLiBe en Japón (FREJA) para evaluar el FLiBe de grado de fusión producido. Este circuito es una plataforma de pruebas a escala de laboratorio para verificar y certificar que el FLiBe fabricado cumple con los estándares nucleares y estructurales.
Takeshi Otsu, vicepresidente de NGK y director de desarrollo de negocio de NV, declaró que, según el "Plan de Gestión a Largo Plazo 2026-2035", NGK posiciona 2035 como un punto intermedio hacia la "Visión del Grupo NGK: Camino hacia 2050", comprometiéndose con la investigación, el desarrollo y la aplicación social en el ámbito de la neutralidad de carbono, y que esta colaboración estratégica es un paso importante en esa dirección. Añadió que, mediante la aplicación de la experiencia de NGK en gestión de seguridad y tecnología de manipulación de berilio, así como en tecnologías relacionadas con el FLiBe, están desafiando la creación de nuevo valor tecnológico que respalde la realización práctica de la energía de fusión en el ámbito de la neutralidad de carbono, y continuarán avanzando en el desarrollo tecnológico para lograr la aplicación social de las tecnologías relacionadas con el FLiBe. Kiyoshi Seko, presidente y director de operaciones de Kyoto Fusioneering, afirmó que la empresa está comprometida con el establecimiento de las tecnologías básicas necesarias para poner en práctica la energía de fusión lo antes posible. El FLiBe es un material clave con múltiples funciones, como reproducción, refrigeración y recuperación de tritio. Debido a que contiene berilio, su manipulación segura requiere tecnologías avanzadas de gestión de seguridad y refinación. Al combinar la experiencia de NGK en manipulación de berilio con el know-how de integración de sistemas de Kyoto Fusioneering, se busca acelerar la base industrial de las tecnologías relacionadas con el FLiBe, dando un paso importante hacia la aplicación social de la energía de fusión.
