China cada vez más cerca de un material clave para su «sol artificial»

China avanza en el desarrollo de materiales clave para la fusión nuclear controlada, un componente del proyecto «sol artificial», informaron el martes  expertos del Instituto de Investigación Metalúrgica de la Academia China de Ciencias.

El grupo, dirigido por el profesor Rong Lijian, creó una novedosa tecnología de purificación que superó el obstáculo técnico de los sustratos metálicos para las cintas superconductoras de alta temperatura de segunda generación utilizadas en la fusión nuclear controlada. El equipo logró la producción industrial de sustratos metálicos Hastelloy (C276) de alta pureza y nivel de tonelada, precisó  un comunicado al respecto.

Los dispositivos de fusión nuclear controlada, conocidos como «sol artificial», representan una de las vías más prometedoras de la humanidad hacia la energía limpia del futuro. Estas cintas superconductoras son el elemento básico de estos «superimanes». Sin ellas, sería imposible generar los potentes campos magnéticos necesarios para confinar el plasma a temperaturas por encima de los 100 millones de grados centígrados, completó la nota.

«Nuestro equipo ha acumulado casi 20 años de experiencia en el desarrollo de materiales de alta pureza, y la producción de aleaciones con niveles de impurezas muy bajos es esencial para crear sustratos metálicos ultralargos y ultrafinos», explicó Rong. «Nos llevó menos de 2 años superar los desafíos de su procesamiento».

China es uno de los líderes mundiales en el estudio y aplicación de elementos superconductores de alta temperatura de segunda generación. Sin embargo, los sustratos metálicos requeridos para estas cintas, principalmente el C276, han venido por mucho tiempo del exterior, son costosos y están sujetos a la incertidumbre del suministro, apuntó Rong.

Como base sobre la que se depositan otras capas amortiguadoras y superconductoras, el sustrato metálico funciona de manera muy similar a los cimientos de un edificio. Los materiales superconductores deben «crecer» capa por capa sobre él. El sustrato no solo brinda la necesaria resistencia mecánica y ductilidad para la cinta, sino que también sirve como base esencial para la formación estable de toda la estructura superconductora.

La aleación ultrapura contiene niveles muy bajos de carbono, manganeso, azufre, fósforo, oxígeno y nitrógeno, todos ellos inferiores a los hallados en componentes importados parecidos. Su pureza cumple con las normas internacionales, y varios indicadores sobrepasan a sus pares extranjeros, continuó el comunicado.

El equipo solucionó temas técnicos importantes en el procesamiento del sustrato, y consiguió laminar la aleación C276 en una tira metálica de solo 0,046 milímetros de espesor —alrededor de la mitad del diámetro de un cabello humano—, 12 milímetros de ancho y más de 2000 metros de largo. La rugosidad de su superficie es inferior a los 20 nanómetros, lo que ofrece un acabado similar al de un espejo.

A temperatura del nitrógeno líquido, su resistencia a la tracción es mayor a  los 1900 MPa, capaz de soportar 190 toneladas en un área del tamaño de una uña. Incluso después de calentarse a 900 °C durante 5 minutos y enfriarse a temperatura ambiente, mantuvo una resistencia superior a los 1200 MPa, lo que demuestra una estabilidad térmica y un rendimiento mecánico excepcionales, añadió la nota.

Según los investigadores, el instituto ha firmado un acuerdo marco con Tecnología de Superconducción del Oriente para la provisión de 20 toneladas del C276. Ambas partes aumentarán su cooperación para perfeccionar las técnicas de producción y extender su uso a nivel nacional, lo que reforzará la innovación y el desarrollo de China en esta tecnología.

El 25 de octubre, la portavoz del Ministerio de Relaciones Exteriores, Mao Ning, compartió en la plataforma X que China construía un «sol artificial» en Hefei, provincia oriental de Anhui. Agregó que el Tokamak Superconductor experimental de plasma ardiente estaría listo en 2027 y podría convertirse en el primer dispositivo de la historia de la humanidad en generar electricidad a partir de la fusión nuclear.