El proyecto IFMIF-DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility – Demo Oriented Neutron Source) forma parte de la hoja de ruta europea hacia la fusión nuclear, una forma de energía limpia, segura y prácticamente inagotable. Pero a diferencia de otros reactores experimentales como ITER, este centro no busca generar energía directamente, sino poner a prueba los materiales que deberán soportar las condiciones extremas dentro de los futuros reactores de fusión como DEMO (central eléctrica de DEMOstración).
España logró albergar esta infraestructura tras competir con Croacia, gracias a su capacidad científica, el apoyo institucional y la estabilidad geológica de Escúzar. La inversión superará los 800 millones de euros, con financiación del Gobierno, la Junta de Andalucía, la Unión Europea y socios como Japón, Italia y Croacia.
Por qué España financia este proyecto si rechaza las nucleares
La confusión es común: la fusión no es lo mismo que la fisión nuclear. La fisión, base de las centrales actuales, genera residuos radiactivos de larga duración y riesgos potenciales, aunque controlables en almacenes geológicos. La fusión no produce residuos de alta actividad a largo plazo, no genera reacciones en cadena y se detiene automáticamente si se corta el suministro de combustible.
La energía que genera la fusión es limpia, el deuterio se obtiene del agua y el tritio puede producirse a partir del litio. Además, no hay transporte de materiales peligrosos: todo se produce y recicla dentro del reactor.
Por eso, el Gobierno español, que apuesta por cerrar las centrales de fisión, esto supone un paso más en su política de transición energética. Aún así, sigue en pie el debate de si la energía nuclear actual es o no una solución, muchas veces más en planos que no son científicos ni tecnológicos.
¿Qué es el deuterio?
El deuterio es un isótopo estable del hidrógeno, lo que significa que pertenece al mismo elemento, pero tiene una masa atómica distinta. Mientras que el hidrógeno común (protio) tiene un solo protón en el núcleo, el deuterio posee un protón y un neutrón, lo que le da el doble de masa. Por eso también se le llama hidrógeno pesado. Se encuentra de forma natural en el agua —una molécula de agua deuterada por cada 6.000 normales, aproximadamente— y es uno de los principales combustibles en los experimentos de fusión nuclear, ya que al combinarse con tritio puede liberar una enorme cantidad de energía sin generar residuos de alta actividad.
Historia de la fusión nuclear: de las estrellas a los laboratorios
La historia de la fusión comienza con el intento de responder a una pregunta elemental: ¿de dónde sacan las estrellas su energía?
Primeros pasos teóricos
En 1920, el astrofísico Arthur Eddington fue el primero en sugerir que el Sol obtenía su energía de la fusión del hidrógeno en helio. En los años 30, Hans Bethe describió con precisión este proceso, conocido hoy como el ciclo de Bethe-Wiszsäcker (CNO), lo que le valió el Premio Nobel en 1967.
La era de los experimentos
Los primeros intentos de reproducir la fusión en la Tierra surgieron en los años 50, en plena Guerra Fría. Los soviéticos Ígor Tamm y Andréi Sájarov idearon el tokamak, un diseño en forma de rosquilla que confina el plasma con campos magnéticos. Años después, Lyman Spitzer diseñó el stellarator, un concepto alternativo sin necesidad de corriente en el plasma.
En 1958, con la desclasificación internacional en la conferencia de Ginebra, comenzó una nueva era de cooperación científica. Europa fundó el JET (Joint European Torus), que en 1991 consiguió generar 1,8 megavatios de energía de fusión durante dos segundos.
En Estados Unidos, el laboratorio de Princeton desarrolló el TFTR, que logró temperaturas de hasta 510 millones de grados.
El presente: ITER y más allá
Hoy, el gran proyecto experimental es ITER, un reactor tokamak en Francia que busca demostrar que la fusión es viable desde el punto de vista técnico y económico. Su objetivo es generar 500 megavatios con solo 50 de entrada. Y es aquí donde entra IFMIF-DONES: sus datos sobre materiales serán cruciales para construir el siguiente paso, es decir, el reactor DEMO, pensado ya para funcionar como planta eléctrica real.
Cómo funciona el acelerador de partículas de Granada
IFMIF-DONES se basa en un diseño muy distinto al de un reactor de fusión. Es un acelerador lineal de 125 metros de largo que lanza deuterones (átomos de hidrógeno con un neutrón) a gran velocidad contra una cortina de litio líquido.
Este choque produce una intensa lluvia de neutrones rápidos, parecidos a los que bombardean las paredes de un reactor de fusión. Las muestras de materiales se exponen a esta radiación durante semanas, simulando décadas de uso real en un entorno seguro y controlado.
Los resultados permitirán identificar qué aleaciones y recubrimientos resisten mejor el estrés térmico, la irradiación y la corrosión, lo que será clave para que DEMO sea viable y duradero.
¿Quién lidera el proyecto?
IFMIF-DONES está gestionado por un consorcio público, liderado por:
- El Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
- La Junta de Andalucía.
- El CIEMAT, centro de referencia nacional en energía.
- El organismo europeo Fusion for Energy.
También participan científicos de Japón, Croacia e Italia. En total, se espera que el proyecto genere más de 1.000 empleos directos, atraiga a más de 30 empresas tecnológicas y convierta a Granada en un hub europeo de ciencia e innovación.
La clave está en el plasma
Comprender la complejidad de la fusión nuclear exige adentrarse en un estado poco habitual de la materia: el plasma. Conocido como el cuarto estado, el plasma no es sólido, ni líquido, ni gas, sino un gas ionizado extremadamente caliente, en el que los electrones han sido arrancados de los núcleos atómicos, dejando un mar de partículas cargadas —iones positivos y electrones libres— interactuando en un equilibrio delicado.
Para que se produzca la fusión, los núcleos de deuterio y tritio deben acercarse lo suficiente como para superar la repulsión electrostática que naturalmente los separa. Esto solo es posible si se alcanzan temperaturas superiores a los 150 millones de grados Celsius, unas diez veces más calientes que el núcleo del Sol. En ese entorno, las partículas se mueven tan rápido que pueden colisionar y fusionarse, liberando una enorme cantidad de energía en forma de calor y radiación.
Sin embargo, este plasma no puede tocar las paredes del reactor. A esas temperaturas, ningún material conocido podría resistir el contacto sin fundirse al instante. Por ello, el gran desafío tecnológico de la fusión no es solo generar el plasma, sino mantenerlo estable y flotando en el centro del reactor, sin rozar sus límites.
El arte de confinar el Sol en la Tierra
Aquí es donde entra el uso de campos magnéticos intensos. Los reactores de fusión utilizan imanes superconductores para crear lo que se llama una trampa magnética, que guía las partículas del plasma como si circulasen por raíles invisibles. Las partículas cargadas siguen las líneas del campo, describiendo trayectorias helicoidales que las mantienen alejadas de las superficies sólidas.
Existen varios métodos para lograr este confinamiento, pero los más desarrollados y prometedores son:
- Tokamak: Un diseño soviético de los años 50 en forma de toroide (como una rosquilla). Utiliza una combinación de campos toroidales y poloidales para mantener el plasma confinado. Ha sido el modelo base de la mayoría de los avances en fusión, incluido el ITER.
- Stellarator: Un diseño alternativo ideado en EE. UU., también toroidal pero con bobinas retorcidas que generan el campo magnético de manera estable sin necesidad de una corriente en el propio plasma. Esto lo hace menos propenso a inestabilidades, aunque más difícil de construir y calibrar.
El campo magnético total en estos sistemas tiene forma de hélice cerrada, generando una especie de jaula magnética tridimensional que mantiene al plasma suspendido sin contacto con el reactor. Para lograr este efecto, se combinan bobinas toroidales, poloidales y, en algunos casos, inducidas por el propio plasma.
Una danza energética precisa
Mantener el plasma estable no es solo cuestión de fuerza: es una cuestión de equilibrio dinámico. Cualquier pequeña alteración puede provocar inestabilidades, turbulencias o pérdidas de calor. Por eso, además del confinamiento, los reactores incorporan sistemas para calentarlo, estabilizarlo y purificarlo constantemente.
Entre las técnicas de calentamiento se encuentran:
- Inyección de partículas neutras: Átomos acelerados que penetran en el plasma y ceden su energía por colisión.
- Microondas y ondas de radiofrecuencia: Que transfieren energía directamente a los electrones o iones del plasma.
- Compresión magnética: Donde el campo se intensifica para concentrar la energía del plasma.
La meta final es alcanzar lo que se conoce como ignición, el punto en el que el propio plasma genera suficiente energía como para mantenerse caliente sin necesidad de aporte externo. Esa sería la verdadera revolución: una reacción autosostenida, limpia, segura… y casi inagotable.
¿Qué se está construyendo ahora mismo?
El 19 de mayo de 2025 se colocó oficialmente la primera piedra del edificio principal del proyecto IFMIF-DONES en Escúzar (Granada), marcando el inicio de la fase de construcción de la que será la mayor infraestructura científica de la historia de España. Este acto simbólico fue acompañado por la adjudicación de contratos por más de 60 millones de euros destinados a la fabricación de componentes críticos, como sistemas de vacío, criogenia, instrumentación de haces y piezas del acelerador lineal.
En paralelo, está en curso la licitación de uno de los contratos más ambiciosos del proyecto: más de 200 millones de euros para la construcción física del conjunto de edificios que albergarán el acelerador, los sistemas de litio líquido, las zonas de irradiación y las instalaciones auxiliares de seguridad, energía y monitorización. Esta obra civil deberá cumplir estándares extraordinarios de precisión estructural, aislamiento térmico y blindaje contra radiación.
Una obra en fases, con ingeniería de precisión
La construcción se dividirá en varias fases cuidadosamente sincronizadas:
- Infraestructura civil: cimentaciones especiales, estructura de los edificios, galerías técnicas y zonas de seguridad.
- Instalación del acelerador: montaje del acelerador lineal de deuterones, que tendrá 125 metros de longitud y requerirá alineación milimétrica.
- Sistema de litio líquido: desarrollo de un circuito cerrado donde el litio circulará a alta velocidad sin contaminarse ni oxidarse.
- Cámaras de irradiación y laboratorios de análisis: donde se insertarán y retirarán las muestras de materiales irradiados.
- Sistemas de control y computación avanzada: necesarios para gestionar en tiempo real un entorno con millones de variables por segundo.
¿Cuándo estará operativo?
El calendario estimado prevé que las primeras pruebas de integración de sistemas comiencen en 2027, con una puesta en marcha parcial del acelerador a lo largo de 2028. A partir de ahí, se iniciará una fase de puesta a punto científica, en la que se afinarán los parámetros del haz de deuterones, la pureza del litio y la estabilidad de la irradiación. Este periodo podría durar entre 2 y 3 años.
El objetivo es que IFMIF-DONES entre en operación científica plena a comienzos de la década de 2030, y se mantenga en funcionamiento activo durante al menos 25 años. Durante este tiempo, generará datos esenciales sobre cómo envejecen los materiales bajo condiciones similares a las de un reactor de fusión real.
¿Y después qué?
Los resultados obtenidos en Granada se transferirán directamente al diseño y construcción del reactor europeo DEMO, el sucesor de ITER. DEMO no será un experimento, sino un prototipo de central eléctrica de fusión. La información sobre cómo se comportan las aleaciones, las juntas, los recubrimientos y los componentes estructurales irradiados será decisiva para definir qué materiales usar y cómo construirlos.
IFMIF-DONES, por tanto, no es un experimento aislado, sino el paso intermedio entre el laboratorio y la industria energética del futuro. La instalación andaluza actuará como filtro de viabilidad técnica, reduciendo los márgenes de error y aumentando las posibilidades de que la fusión comercial sea segura, eficiente y sostenible.
Cortesía de Muy Interesante
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