Rubén Otín, talento oscense en la investigación y desarrollo de la fusión nuclear en Reino Unido

Dirige en Culham el departamento que investiga los movimientos del plasma en el reactor Tokamak, que posteriormente será multiplicado en su potencial por el ITER

16 de Octubre de 2023
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Rubén Otín, un físico de sangre oscense en la investigación y desarrollo de la fusión nuclear en Reino Unido
Rubén Otín, un físico de sangre oscense en la investigación y desarrollo de la fusión nuclear en Reino Unido

Talento oscense en el más ambicioso proyecto de generación de la energía del futuro, limpia, segura y sostenible. Es Rubén Otín, sangre de Huesca por vía materna y paterna, que lleva años trabajando con el equipo que forma parte del departamento de UKAEA (Autoridad de Energía Atómica de Reino Unido) que investiga el efecto de los movimientos del plasma en el reactor de fusión para producir las piezas más perfectas para la misión que tiene encomendada. El desarrollo en este reactor y el futuro ITER promete grandes resultados, de tal forma que el mix energético del futuro cambiará sustantivamente con este desarrollo. Deuterio, litio y tritio serán su bendita trinidad de componentes, fáciles de conseguir y baratos.

Rubén Otín nació hace 49 años en Villafranca del Penedés por una anécdota prácticamente, al estar su padre destinado en la localidad barcelonesa por el banco en el que trabajaba. Pero sus padres y su hermano son oscenses. Cursó Físicas en Zaragoza y, al terminar, durante dos años se dedicó a trabajos de programación. Se desplazó a Barcelona a hacer el doctorado, a un centro de investigación de la Politécnica de Cataluña. De hecho, sigue colaborando con el CIMNE (Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería). "Los métodos numéricos sirven lo mismo para modelar una presa o el plasma de fusión nuclear que estoy haciendo ahora. Tuve proyectos de todo tipo, desde temas de compatibilidad electromagnética en aviones y coches hasta el efecto de la radiación en el ser humano, con lo que sigo colaborando con ellos en el marco de un proyecto europeo que estudia el efecto del 5G en la salud ". Un programa del que se separó Reino Unido y que le propusieron que realizara independientemente.

Estudia la radiación que llega en una situación normal y ve si los valores producen algún efecto. Se experimenta con voluntarios y animales y se trata de ver cuál es el límite en el que empiezan a observar un efecto, para no pasar de ese valor. "Se obra de una manera conservadora y se ponen unos límites que han de cumplir los fabricantes de móviles o de antenas. s una normativa europea del trabajo. Si no quieres que te pongan una multa, has de cumplir unas normas o límites seguros".

Esta es una parte de su actividad, pero en el día a día trabaja en Fusión Nuclear en Culham, cerca de Oxford, para la Autoridad de Energía Atómica de Reino Unido, donde está en funcionamiento el reactor de fusión nuclear más grande que hay en el mundo ahora hasta que hagan el ITER, "que será el doble de grande y se está fabricando ahora en Aux-en-Provence, junto a Marsella. El que tenemos ahí se llama JET (Joint European Torus) que es un reactor experimental tipo tokamak que prueba cosas que se quieren instalar en ITER. Hacemos pruebas, diseños y condiciones de plasma para ver si se puede aplicar al ITER".

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Rubén Otín, en UKAEA

La fusión nuclear es una forma de generación de energía limpia. "En vez de fisionar (dividir) un átomo pesado (como uranio 235) con el que obtienes una reacción en cadena, que hay que moderar para que no se descontrole, y calentar el agua, que produce vapor y el vapor mueve una turbina que produce electricidad, con la fusión nuclear coges isótopos de un átomo ligero como el hidrógeno (deuterio y tritio), y los juntas (fusionas). Los calientas hasta que se acercan lo suficiente para fusionarse. Producen helio y el déficit de masa que tiene el helio respecto a los productos originales es suficiente (siguiendo la fórmula de Einstein de E=mc2) para producir una energía que calentaría el agua y produciría el vapor que mueve la turbina. Una de las muchas ventajas es que el producto final, en vez de ser un material contaminante, es helio".

El resultado puede aportar grandes beneficios. "No se producen reacciones en cadena, la producción es controlable y segura, y tiene una densidad de energía mayor que la del uranio o cualquier otra energía fósil. Con muy poco deuterio y tritio- el deuterio es fácil de conseguir y el tritio se hace en la misma planta- y un poco de litio para generar este tritio, podrías generar mucha energía. Un litro de agua y unos cuantos gramos de litio equivalen a camiones de carbón y petróleo y no producen efecto invernadero. Es una energía limpia. Se está tratando de hacer una central eléctrica de fusión nuclear, que es diferente a fisión, que tiene sus productos radiactivos que duran mil años, y tienes riesgo de que explote. En fusión este evento catastrófico no pasaría y los únicos desechos radioactivos que genera son los componentes usados del reactor (que son de baja actividad) y, además, el producto de la reacción es completamente limpio, sería una panacea".

Rubén sostiene que "sería una nueva etapa de la humanidad si se pudiera generalizar, pero aún está en fase experimental y quedan muchos retos científicos y tecnológicos que resolver. Pero ahora hay incluso dinero privado invirtiendo en este tipo de energía, que ve que se puede generar algo. No es un sueño lejano. Hay bastantes empresas que están haciendo sus propios tokamaks y sistems para producir fusión".

Tiene ventajas respecto a las actuales energías renovables, "con las que no puedes hacer una red eléctrica estable solo con ellas. Necesitas un fondo de energía, un mínimo para mantener un nivel, no puedes conectar y desconectar nodos de la red a voluntad, puede requerir varias horas, e incluso días, reactivar esos nodos. Ese fondo lo daría una central de fusión, que es algo que apagas o enciendes a demanda, no dependes de las condiciones climatológicas. Una buena combinación sería tener este fondo de fusión y usar las alternativas para cuando las condiciones ambientales les sean favorables".

En UKAEA (United Kingdom Atomic Energy Authority), hay un importante número de departamentos. Desde el de robótica (RACE), donde se desarrollan sistemas capaces de trabajar en condiciones de radiación extremas de una forma remota para la seguridad del operario, hasta el de materiales (MRF), donde se analizan el efecto que la radiación produce en los materiales de las centrales nucleares.

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Rubén Otín

Rubén Otín investiga el efecto de los movimientos del plasma en el reactor de fusión para mejorar el diseño de las piezas que lo componen y evitar que se rompan a la mínima, o cómo calentar el plasma con las antenas. Tiene que llegar por encima de los 100 millones de grados, que es diez veces más que el centro del sol porque tenemos menos densidad". Ahora está empezando con su equipo a investigar cómo "los ordenadores cuánticos nos pueden ayudar a modelar problemas de la fusión nuclear".

Lleva nueve años en UKAEA, que suma a los doce en los que rindió servicios para CIMNE. La meta es que "donde haya una central de carbón, quitarla y poner una central de fusión que sería capaz de generar más energía con muy poco de combustible y que además es prácticamente ilimitado (el deuterio lo sacas del agua y el litio es muy abundante en la corteza terrestre), esto es, sin problemas como el petróleo que se acaba, porque hay millones de años de reservas de deuterio y litio con el que podríamos alimentarlas. El objetivo sería sustituir las de fisión, carbón y todas las que contaminan por éstas de fusión".

La pregunta del inquieto periodista. ¿Cuándo estarán ya funcionales, cuándo serán una solución sostenible y competitiva? "Es en lo que estamos. Unos dicen que en el 30 ya empezará a haber un reactor que produzca más energía que la que le metes, o diez veces más de la que le estás introduciendo para que pueda alimentar la planta, pero eso sería que funcione. Luego extenderlo, fabricarlo y hacer una distribución masiva ya serían más años. Podría dar una fecha pero el futuro es indeterminado".

Está acostumbrado el científico oscense a trabajar este tipo de proyecto. Con los ordenadores cuánticos está empezando, "pero a lo mejor dentro de 15 o 20 años la gente hace optimizaciones o cosas súper rápidas con estos ordenadores. Los gobiernos tienen que invertir cuando el capital privado no está convencido. Luego, si lo consigues, atraes a un grupo de gente experta que atrae a más gente, y es lo que pasa en Reino Unido, que por cierto no sucede en España. Invierten y ahí tienes al núcleo de gente que saben cómo se hacen y las empresas ven la riqueza y el conocimiento que todo el mundo va a buscar. Ahí se genera la masa crítica y los hubs de tecnología que hay alrededor de Oxford, y que es difícil de encontrar en España porque la parte esta inicial en la que el gobierno tiene que invertir es más errática".

En España está el CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), pero el nivel inversor está lejos del de UKAEA. "Y en Inglaterra hay empresas privadas que ya están intentando hacer tokamaks privados. Cerca de donde está UKAEA, hay una empresa que es Tokamak Energy que está intentando hacer reactores más compactos basados en conceptos parecidos a los de UKAEA". Empezó, de hecho, como una spin-off de la Autoridad y ha absorbido trabajadores procedentes de ésta. 

En esa zona, han surgido otras iniciativas empresariales, que se concentran en diversos parques tecnológicos, como el de Harwell, que aparte de concentrar mucha empresa aeroespacial dispone de un sincrotrón (un acelerador de partículas que genera rayos X y se usa como un potente microscopio) con el que se analizan materiales de todo tipo y se realizan numerosos estudios biotecnológicos. En general "cuando en una determinada región se concentran expertos, estos van atrayendo a más, todo el mundo en ese campo quiere ir ahí para aprender o instalar sus empresas que requieren de ese conocimiento. Al final, acabas teniendo estos grandes centros de investigación y toda la riqueza que eso genera". La Universidad también aporta con sus expertos en superconductividad, física de plasmas, y otras materias que contribuyen al éxito de las empresas y de UKAEA.

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Rubén Otín, científico de raíces oscenses.

Este ecosistema ofrece una competitividad extraordinaria. General Fusion, una compañía canadiense que cuenta con inversores tan conocidos como Jeff Bezos, instalará su prototipo de reactor de fusión en Culham, buscando precisamente esa acumulación de talento..

Rubén Otín tiene por delante faena. "Hasta que me jubile". En este tema y en los que van saliendo, como la computación cuántica que también se puede aplicar a estos problemas, o los efectos de electromagnetismo en sistemas biológicos que va haciendo en paralelo (con el CIMNE). Ayuda en su concentración el hecho de que su mujer también es física. Tienen un hijo de catorce años.

¿Cómo se labra esta paciencia eterna del investigador para que no se agote? "Vas resolviendo problemas pequeñitos. Ves algo que falla, lo resuelves, ves que funciona, vas al siguiente... No es: vamos a resolver la fusión en general. Es vamos a ver cómo tenemos esta antena o cómo podemos solventas este problema o el calentamiento, cómo lograr la eficiencia de un porcentaje en una pieza".

Una inquietud muy humana. ¿La seguridad? "Es completamente segura porque en cuanto se produce algún problema en el plasma, se enfría automáticamente y produce una disrupción. Las fuerzas que hay que calcular es porque el plasma pasa de tener megamperios de corriente a cero en unos microsegundos, y eso genera unas corrientes inducidas de estructuras metálicas alrededor, que te genera unas fuerzas muy grandes que pueden mover o levantar la máquina entera y tirar todo lo que tenga ahí si no está bien calculada la estabilidad de su estructura. Y pararía. El mayor problema que podría pasar es que se rompiera la máquina, que sería caro de por sí, pero sería lo más grave. Y lo más grave, grave, sería que hubiera un agujero y un poco de tritio escapase. Pero la gente se metería en las oficinas y ya está. Es una cantidad mínima, es menos del peso de un sello de correos, que es lo que necesitas para producir la cantidad de gas que tienes. Y, para llegar a eso...".

Un recorrido audiovisual desde su oficina por videoconferencia provoca admiración por la magnitud de las instalaciones y de la causa. En esta 'ruta turística', aprecio el tokamak, toda una maquinaria perfecta. Explica con pasión contenida las dimensiones del objetivo: un kilogramo de fusión es como diez millones de kilogramos de fuel, y que además se pone en marcha con un simple interruptor, sin necesidad de mirar al tiempo... Bendita virtud la del deuterio, el litio y el tritio.

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