22/01/2014 - El wolframio, imprescindible en los futuros reactores de fusión

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La Ciencia de los Materiales se fundamenta en la relación entre las propiedades de un material, su microestructura y su proceso de fabricación. En este contexto, la profesora de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Aeronáutica (EUITA) de la Universidad Politécnica de Madrid, María Vega Aguirre, imparte la conferencia “Caracterización mecánica y microestructural de nuevas aleaciones de wolframio”, su principal línea de investigación.

“El crecimiento actual en demanda de energía y la disminución en las reservas de combustibles fósiles ha empujado a la obtención de nuevas formas de energía. Este elevado consumo no puede ser cubierto por las energías renovables y se apuesta por la energía de fusión como fuente de energía alternativa”, explica la profesora de la UPM al hablar del origen de las investigaciones en este campo.

La fusión nuclear se configura como una fuente prácticamente inagotable, barata y ecológica, pero el desarrollo de esta tecnología requiere de un material que soporte las altas temperaturas que se producen en los reactores de fusión. Es aquí donde entra el wolframio, pues es el metal de mayor temperatura de fusión, esto es, el material refractario con el punto de fusión más elevado de todos los metales y el punto de ebullición más alto de todos los elementos conocidos hasta la fecha.

Hacia un rector de fusión internacional

Las investigaciones que está llevando a cabo la UPM en el campo de la fusión nuclear forman parte del proyecto internacional ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), cuyo objetivo es determinar la viabilidad tecnológica y económica de la fusión nuclear por confinamiento magnético para la generación de la energía eléctrica y la construcción del propio reactor experimental de fusión. En ITER participan siete socios: Unión Europea, India, Japón, Rusia, Estados Unidos, Corea del Sur y China.

Uno de los componentes principales de ese futuro reactor internacional de fusión es el divertor, que presenta un intervalo de trabajo entre los 600 y los 1200 grados centígrados, altos flujos de calor y gran radiación, lo que exige garantizar el comportamiento del material bajo esas extremas condiciones. “Esto ha promovido la investigación de materiales metálicos de altas temperaturas de fusión como el wolframio, que soporta los 3400ºC, lo que lo postula como uno de los más fuertes candidatos para la fabricación de los componentes de los reactores de fusión”, concluye María Vega Aguirre.

Limitaciones del wolframio

Como profesora de Materiales en las escuelas de Aeronáutica de la UPM constata que la aplicación el wolframio en el campo aeroespacial está limitada: “puede encontrarse en componentes de motores y contrapesos para el equilibrado, pero por su alta densidad y su mal comportamiento a oxidación a altas temperaturas no se emplea más en este sector”.

Sobre María Vega Aguirre

María Vega Aguirre inició su etapa docente en la Universidad Politécnica de Madrid en 1990 como profesora de Materiales en la EUIT Aeronáutica, donde compagina dicha labor con tareas de investigación. Es Ingeniera de Materiales por la UPM e Ingeniera Técnica Aeronáutica de la especialidad de materiales aeronáuticos y armamento aéreo por la misma universidad y ha participado en congresos internacionales en Japón y EEUU en torno a los materiales de los reactores de fusión, además de contar en su currículo con una estancia de seis meses como investigadora visitante en el Institute for Materials Research del Reino Unido (University of Leeds).

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