Un nuevo informe patrocinado por el Departamento de Energía de EE.UU. pide una gran inversión en herramientas de diagnóstico avanzadas para medir plasmas en sistemas de fusión. El documento, surgido de un taller de 2024 con 70 expertos, identifica prioridades para avanzar en la fusión comercial. Enfatiza el rol de estas herramientas en sostener reacciones de fusión y apoyar el liderazgo de EE.UU. en la ciencia de plasmas.
La energía de fusión promete ser una fuente de energía limpia, pero lograr la viabilidad comercial requiere un monitoreo preciso del combustible de plasma supercalentado dentro de los dispositivos de fusión. Características como la temperatura y la densidad son cruciales para sostener las reacciones, y los diagnósticos avanzados sirven como los instrumentos para rastrear estas condiciones extremas. El informe proviene del Taller de Necesidades de Investigación Básica 2024 sobre Innovación en Medición del DOE, organizado por el programa de Ciencias de la Energía de Fusión de la Oficina de Ciencia. Presidido por Luis Delgado-Aparicio del Princeton Plasma Physics Laboratory y copresidido por Sean Regan del Laboratory for Laser Energetics de la University of Rochester, el taller reunió a especialistas de universidades, laboratorios nacionales e industria privada. Su objetivo fue identificar necesidades urgentes en tecnologías de diagnóstico para mantener el liderazgo de EE.UU. en la energía de fusión y alinearse con la hoja de ruta de Ciencia y Tecnología de Fusión del DOE, que establece hitos hasta mediados de la década de 2030. Siete áreas clave financiadas por el programa de Ciencias de la Energía de Fusión fueron revisadas por setenta investigadores: plasma de baja temperatura, plasma de alta densidad energética, interacción plasma-material, plasma ardiente mediante fusión por confinamiento magnético, plasma ardiente mediante fusión por confinamiento inercial, plantas piloto de energía de fusión basadas en confinamiento magnético y plantas de energía de fusión basadas en confinamiento inercial. Las prioridades incluyen desarrollar diagnósticos resistentes a la radiación para futuras plantas, técnicas de medición más rápidas para experimentos de confinamiento inercial e integrar inteligencia artificial para diseñar sistemas. El informe también enfatiza el desarrollo de la fuerza laboral y la transferencia de conocimientos a empresas privadas. «Las innovaciones en medición han liderado y seguirán liderando avances científicos e ingenieriles en actividades de ciencia y tecnología de plasmas apoyadas por el FES del DOE, especialmente en ciencias de la energía de fusión», dijo Delgado-Aparicio. «Este nuevo informe proporciona hallazgos sustantivos en siete áreas clave de ciencia y tecnología de plasmas y fusión». Las recomendaciones abarcan acelerar la innovación mediante IA y validación de modelado, establecer una red nacional como CalibrationNetUS, formar equipos para desarrollar diagnósticos, estandarizar calibraciones, compartir experiencia con firmas privadas, ampliar la formación de la fuerza laboral y planificar operaciones remotas. «Los hallazgos de este informe son un testimonio del rol crítico de los diagnósticos en impulsar la ciencia de la energía de fusión», agregó Regan. «Al invertir en tecnologías de medición innovadoras, podemos acelerar el progreso hacia la energía de fusión comercial y fortalecer el liderazgo de Estados Unidos en la ciencia de plasmas».
