“Europa está liderando el esfuerzo internacional en fusión”

Tony Donné – Programme Manager (CEO) de EUROfusion

Desde 2014 Tony Donné ostenta el cargo de Programme Manager del consorcio de investigación de EUROfusion. Con formación en Física y Doctor en Física nuclear por la Universidad Libre de Ámsterdam (1985), comenzó su carrera investigadora sobre fusión nuclear al acabar su doctorado y ha dedicado gran parte de su carrera científica al diseño y uso de diagnósticos de plasma en dispositivos de fusión de distinta índole. Coordinó la investigación de fusión neerlandesa en el instituto de investigación DIFFER como director interino en 2010 y como director hasta 2014. Asimismo, Tony Donné fue coordinador de las actividades de diagnósticos internacionales para ITER durante más de 10 años y desde 2020 preside el Comité de coordinación del International Tokamak Physics Activity bajo los auspicios del proyecto ITER.

-Desde su fundación en 2014, EUROfusion coordina los esfuerzos para del desarrollo de la energía de fusión de 28 países europeos. Esta tarea es clave para avanzar en un terreno que requiere de la máxima cooperación y exige mínimos protagonismos. ¿Cómo se gestiona una organización como esta, que reúne a más de 150 laboratorios, universidades e industrias de toda Europa?

-EUROfusion se basa en la Hoja de Ruta europea, resultado de un análisis en detalle de los principales retos científicos y técnicos que hay que superar para construir una planta de energía de fusión en operación. La hoja de ruta es una herramienta útil que define las prioridades del programa de EUROfusion. Para su implementación, el programa está dividido en 24 paquetes de trabajo liderados por Project Leaders que coordinan las actividades de EUROfusion en áreas concretas. En muchos de estos paquetes de trabajo participan científicos e ingenieros de distintos laboratorios en Europa. Los Project Leaders trabajan con cierta autonomía, pero se coordinan para alcanzar los objetivos comunes marcados por la Unidad de Gestión del Programa (Programme Management Unit) de EUROfusion en Garching (Alemania), compuesto por 45 personas. La Fusión es un esfuerzo colectivo y trabajamos para que los Project Leaders sean conscientes del trabajo que realiza cada uno y del impacto que tiene en otros proyectos. La naturaleza tan amplia del trabajo de EUROfusion supone un desafío, pero durante el periodo del marco Horizonte 2020 (2014-2020) hemos demostrado que se puede gestionar con una buena coordinación.

-El programa de EUROfusion establece objetivos a corto, medio y largo plazo. Desde su publicación en 2013, ¿ha habido avances importantes en la hoja de ruta hacia la energía de fusión?

-Uno de los avances más notables es la organización y desarrollo de un Gate Review que oficialmente pasa a DEMO de su fase de diseño preconceptual a la fase de diseño conceptual de la planta de demostración de fusión Europea DEMO. Este fue el mayor logro que conllevó años de trabajo para muchas personas: líderes de proyecto, coordinadores, miembros de comités, etc. Las recomendaciones del comité fueron por lo general muy positivas y avalaron la orientación del proyecto. Una recomendación importante fue que se estableciera un equipo central para DEMO de manera que se garantizase una convergencia rápida hacia una arquitectura para la planta DEMO viable y para garantizar una buena coordinación de la I+D en los paquetes de trabajo.

Los resultados durante la fase de diseño preconceptual de DEMO se publicarán pronto en un número especial de la revista Fusion Engineering and Design.

Con relación a la explotación del Tokamak, un importante avance fue la explotación conjunta de todos los Tokamaks europeos por un único equipo de líderes de tareas. Esto hizo posible establecer las prioridades en las líneas de investigación y propuestas y posteriormente seleccionar el tokamak idóneo para cada experimento. Los experimentos proporcionan la base para la búsqueda de soluciones y optimización de ITER y DEMO. Muchos experimentos han generado muy buenos resultados. Por ejemplo, descubrimos que las partículas rápidas pueden estabilizar turbulencias y por tanto reducir el calor y la pérdida de partículas del plasma. Hemos desarrollado escenarios de plasma con un buen confinamiento y con muy poca o nula alteración en la energía por modos localizados en el borde (ELMs).

Otro hecho destacable del periodo Horizonte 2020 fue la primera operación y primeras campañas del Wendelstein-7X estellarator, que superaron todas las expectativas iniciales. El estellarator es un dispositivo que confina el plasma y presenta algunas ventajas respecto al tokamak. Sin embargo, es técnicamente más complejo y por tanto no se ha desarrollado hasta el mismo grado de madurez.

-¿Cuál ha sido hasta el momento la contribución de la Unión Europea en la carrera hacia la energía de fusión? ¿Qué papel jugarán los laboratorios de fusión europeos en los próximos experimentos internacionales?

-Europa está liderando el esfuerzo internacional en fusión. ITER está construido en suelo europeo y Europa contribuye con un 46 % de los costes de construcción de ITER. Merece la pena, ya que el beneficio (en términos de retorno de la inversión) tanto para la investigación como la industria europea es considerable. EUROfusion cubre todas las cuestiones en materia de investigación necesarias para los reactores de fusión basados en el concepto de fusión magnética, incluyendo ciencia de plasma, tecnología, materiales de investigación, inteligencia artificial, etc. EUROfusion es la mayor organización de investigación en términos de número de Estados miembros involucrados.

Resulta interesante que, a pesar de que el programa desarrollado por EUROfusion se basa en convocatorias competitivas, todos los laboratorios nacionales y universidades han identificado sus áreas de especialización. A través de EUROfusion, los países con un programa de fusión pequeño pueden participar en experimentos en instalaciones de otros países. Esto facilita en Europa la participación en el futuro desarrollo de experimentos de fusión internacional en ITER. De hecho, estamos, junto con F4E (Fusion for Energy, nuestra organización hermana que gestiona todas las cuestiones de ingeniería y construcción de instalaciones de investigación sobre fusión), participando en la operación y explotación del tokamak japonés y europeo JT-60SA en Japón. Espero que de manera similar será a través de EUROfusion como se canalice la participación de muchos países en la explotación de IFMIF-DONES en un futuro.

-JET, el mayor tokamak del mundo, es el dispositivo insignia de EUROfusion. ¿Cuál es su importancia, cómo ha contribuido al avance de la ciencia y la tecnología de fusión?

-JET es único en muchos aspectos. Es el único dispositivo que tiene exactamente el mismo material en la pared que ITER, es compatible con el control remoto total, es el más parecido en tamaño a ITER y es el único dispositivo en el mundo que puede operar con combustible de alto rendimiento compuesto por deuterio y tritio que se utilizará en las futuras plantas de energía de fusión. Es por estos motivos por los que JET es el único tokamak donde se pueden realizar experimentos únicos de preparación para ITER. En el momento de la presente entrevista, estamos en plena campaña sobre el tritio en JET, fundamental para el estudio de los isótopos que subyacen a estos procesos físicos. Estamos a punto de comenzar una segunda campaña sobre el deuterio y el tritio este verano. Se trata de la primera vez que estudiemos la combinación de una pared como la de ITER con operación deuterio-tritio y que podamos testar muchas de las tecnologías nucleares y diagnósticos de neutrones y gamma para ITER. Además, JET ha realizado pruebas recientemente con un Shattered Pellet Injector para contener los haces de los electrones desacoplados a causa de disrupciones, dando lugar a nuevos y valiosos conocimientos para ITER.

-EUROfusion también dirige parte de sus recursos a la formación de estudiantes y científicos en materia de fusión nuclear. ¿Es atractiva esta materia para los jóvenes investigadores? ¿Es complicado atraer talento cuando los resultados tangibles, recrear la energía de las estrellas en la tierra, se prevén todavía a muy largo plazo?

-La fusión nuclear es un área muy emocionante y desde que comenzó el proyecto ITER hemos visto un creciente interés entre jóvenes estudiantes e investigadores que quieren involucrarse en la fusión. En las últimas décadas se han comenzado a impartir programas de máster específicos de fusión en numerosas universidades. Además, en EUROfusion tenemos dos programas de ayudas denominados EUROfusion Engineering Grant y EUROfusion Research Grant para atraer a los mejores científicos e ingenieros a nuestro programa.

Durante el mismo periodo hemos visto cómo muchas empresas privadas han comenzado a trabajar en distintos conceptos sobre fusión. Estas empresas tienen programas más agresivos y por lo general prometen una planta de energía de fusión operativa en un periodo de tiempo más corto. No obstante, esto acarrea un mayor riesgo de no cumplir con el objetivo en comparación con la mayoría de los programas de financiación púbica. Aun así, estas empresas han experimentado un gran crecimiento y cuentan ahora con cientos de empleados.

Creo que la fusión es un área en auge. La ciencia que hay detrás es muy interesante y la fusión tiene el potencial de obtener una fuente de energía sostenible para el futuro capaz de reemplazar los combustibles fósiles y complementar otras soluciones de energía limpia, por ejemplo, la solar fotovoltaica o eólica. Debido a todo esto, no resulta complicado atraer talento.