Tokamak esférico para la producción de energía ( STEP ) es un concepto de planta de fusión de tokamak esférico propuesto por la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA) y financiado por el gobierno del Reino Unido. [1] [2] [3] El proyecto es un dispositivo sucesor de clase DEMO propuesto para la prueba de concepto de planta de fusión tokamak ITER , el reactor de fusión tokamak más avanzado hasta la fecha, que está programado para lograr una combustión plasma 'en 2035. STEP tiene como objetivo producir electricidad neta a partir de fusión en una escala de tiempo de 2040. Jacob Rees-Mogg , Secretario de Estado de Negocios, Energía y Estrategia Industrial del Reino Unido , anunció la central eléctrica de West Burton A en Nottinghamshire como su sitio el 3 Octubre de 2022 durante la Conferencia del Partido Conservador . [4] Una central eléctrica de carbón en el lugar dejó de funcionar unos días antes. [5] Está previsto que el reactor tenga una potencia eléctrica de 100 MW y sea autosuficiente con tritio mediante la reproducción de combustible. [6]
En septiembre de 2019, el Reino Unido anunció una inversión prevista de £200 millones (USD 248 millones) para producir un diseño para STEP. La financiación cubre la fase inicial de diseño del concepto de cinco años, mientras que los costes de capital totales se estiman en varios miles de millones de libras. STEP debería estar operativo a principios de la década de 2040. [7] En febrero de 2023, el gobierno del Reino Unido estableció un nuevo organismo de ejecución para STEP, UK Industrial Fusion Solutions Ltd., en el marco de la UKAEA. [8]
La instalación prevista en el Reino Unido se basa en un diseño ' tokamak ' que utiliza campos magnéticos para confinar un plasma de isótopos pesados de hidrógeno, tritio y deuterio, que se fusionan bajo calor y presión extremos. STEP sería una variante del tokamak básico, un tokamak esférico que sostiene el plasma en forma de corazón de manzana. El dispositivo tokamak esférico MAST Upgrade de UKAEA comenzó a funcionar en octubre de 2020 y contribuirá en gran medida al diseño STEP. [9] Con un diámetro total de sólo alrededor10 m , STEP será relativamente pequeño en comparación con ITER . Esto reduce en gran medida el coste, pero también supone una mayor tensión para los materiales aplicados. [10]
La construcción de STEP está diseñada para realizarse en tres fases. La primera fase, de 2019 a 2024, debería crear un diseño conceptual integrado para el reactor junto con una estrategia para acumular una cartera de propiedad intelectual y gestionar los riesgos técnicos. Además, localizará un sitio en el Reino Unido y establecerá el marco operativo para la empresa. La segunda fase, de 2025 a 2032, desarrollará el diseño de ingeniería, incluidas las pruebas y la optimización de los subsistemas, etapa en la que el sitio STEP comenzará a ver una variedad de actividades de ingeniería. En la tercera fase, de 2032 a 2040, se construirá y pondrá en funcionamiento el SPR. [10]
El objetivo actual del reactor es una producción eléctrica de 100 MWe y generará su propio tritio a través de módulos de reproducción de tritio. [6]
Según la UKAEA, STEP está diseñado para complementar, no reemplazar, el desarrollo de la fusión por parte del sector privado a través de sinergias tales como proporcionar un conjunto mejorado de instalaciones de investigación, un marco de diseño integrado que pueda informar las actividades del sector privado y servir para solicitar una iniciativa privada. cadena de suministro de componentes y subsistemas del sector privado, un marco regulatorio para la fusión en el Reino Unido y la capacitación de una fuerza laboral nacional de fusión. [10]
El programa STEP está diseñado para lograr los siguientes objetivos: [10]
- Entregar resultados para ayudar a informar un marco regulatorio de fusión.
- Estimular la inversión comercial
- Innovar, creando soluciones que encuentren aplicaciones a corto plazo en sectores adyacentes.
- Estimular el crecimiento de la cadena de suministro de energía de fusión mediante asociaciones
- Fomentar las habilidades de una manera diversa e inclusiva, capacitando a quienes entregarán energía de fusión y apoyando el crecimiento de habilidades en sectores adyacentes.
- Apoyar a la industria para desarrollar diseños para una primera flota comercial de reactores de fusión que sigan el SPR [STEP Prototype Reactor]
- Desarrollar el nuevo sitio STEP y la infraestructura asociada.
53°22′N 0°49'W / 53,36°N 0,81°W / 53,36; -0,81