Sistema Tecnológico Avanzado del Erudito - Capítulo 521

Capítulo 521: Hervir agua es un desperdicio

Lu Zhou pasó los últimos días asistiendo a reuniones.

Algunas eran reuniones internas del Instituto de Estudios Avanzados de Jinling, otras para el Instituto de Investigación del Stellarator ESTRELLA, y otras con las empresas que cooperaban con ESTRELLA…

Ya tenía un borrador aproximado en su mente sobre cómo implementar un reactor de fusión nuclear controlable. Sin embargo, no podía ejecutar este plan por sí solo.

Él era tanto el diseñador principal como la persona a cargo de este proyecto masivo. Por lo tanto, era su responsabilidad diseccionar este proyecto de investigación en múltiples secciones y subsecciones. Luego tenía que asignar estos pequeños proyectos a varias organizaciones, identificar cualquier problema particularmente difícil y concentrar sus recursos en esos problemas.

Por ejemplo, al examinar la literatura relevante, se podía descubrir que problemas de investigación como “reciclaje y limpieza de tritio y deuterio del escape de plasma” o “confinamiento seguro de tritio” habían sido realizados por la Academia China de Ciencias.

Por lo tanto, Lu Zhou no tenía que repetir la investigación él mismo. Solo tenía que asegurarse de que las personas u organizaciones en estos campos de investigación tuvieran suficientes fondos para que pudieran continuar su trabajo y encontrar formas de implementar sus tecnologías en el estelarador.

En cuanto a los proyectos de investigación más difíciles como el “material de primera pared”, “material anti-irradiación de neutrones”, “proliferación y extracción de tritio” o “estancamiento de tritio”, Lu Zhou quería entregarlos al Instituto de Estudios Avanzados de Jinling.

Tres días después del lanzamiento del proyecto.

En el Instituto de Investigación del Stellarator ESTRELLA, Lu Zhou se reunió con el grupo de trabajo enviado por la Corporación Nacional Nuclear de China.

La persona a cargo del grupo de trabajo era el Académico Wang Zengguang, ingeniero jefe de la Corporación Nacional Nuclear de China. Este viejo académico había estado trabajando en la industria nuclear durante muchos años y tenía mucha experiencia en el diseño de reactores de fisión y generadores de energía nuclear.

Aunque su experiencia en reactores de fisión no era totalmente aplicable a los reactores de fusión, ambos eran energía nuclear, por lo que todavía tenían muchas similitudes.

Por ejemplo, el diseño del conjunto generador.

El viejo académico trajo un boceto de diseño sobre cómo convertir la energía térmica generada por el reactor en energía eléctrica.

El concepto de un reactor de muy alta temperatura podría implementarse en la máquina de fusión nuclear.

Sin embargo, Lu Zhou miró brevemente el boceto y lo dejó.

—Es un desperdicio hervir agua usando una tecnología tan avanzada.

—Pero tienes que admitir que hervir agua sigue siendo la forma más eficiente —dijo el Académico Wang.

Lu Zhou negó con la cabeza y dijo:

—No necesariamente.

El Académico Wang no dijo nada. Esperó a que Lu Zhou continuara.

Sin embargo, Lu Zhou no dio ninguna explicación. En su lugar, tomó una hoja de papel A4 de su escritorio. Luego tomó un bolígrafo y comenzó a dibujar en el papel.

Después de que su nivel de ingeniería alcanzó el nivel cuatro, podía sentir gradualmente los efectos de mejora de su nivel de ingeniería.

Si su nivel de matemáticas aumentaba su intuición numérica, capacidad de cálculo y capacidad para aprender matemáticas, entonces su nivel de ingeniería no solo aumentaba su capacidad para absorber conocimientos de ingeniería, sino que también fortalecía su capacidad para articular conceptos abstractos y transmitir gráficos y números.

Como ahora mismo.

Nunca había recibido formación formal para dibujar planos de ingeniería y solo había leído algunos libros de texto relacionados. Sin embargo, era como si los músculos de sus manos hubieran formado un tipo de memoria muscular; todos sus trazos eran precisos y exactos.

El Académico Wang miró a Lu Zhou dibujando, y sus ojos se entornaron. Tenía una expresión de sorpresa en su rostro.

—¿Sabes cómo hacer dibujos técnicos?

—No realmente —respondió Lu Zhou sonriendo—. Probablemente sea porque dibujé bastantes imágenes cuando investigaba cuestiones de topología.

El Académico Wang no podía creer esta explicación.

Aunque nunca había estudiado matemáticas antes, era obvio que los dibujos matemáticos eran completamente diferentes a los dibujos mecánicos.

Sabía que sin unos años de experiencia profesional, uno no sería capaz de hacer estos dibujos.

A Lu Zhou no le importaba si el Académico Wang le creía o no, no tenía que explicar estos asuntos sin importancia. Estaba concentrado en el trabajo que tenía entre manos.

Primero dibujó un esquema simple del estelarador. Luego, esbozó una estructura simple del conjunto generador.

Cuanto más dibujaba, más claras eran las líneas. Cuando el Académico Wang finalmente tuvo una idea aproximada de lo que estaba pasando, levantó las cejas.

—¿Energía de ferrofluido?

—Así es —Lu Zhou dejó de dibujar y miró el papel. Luego asintió con satisfacción y dijo:

— Esto es lo mejor que puedo dibujar. Aún no he hecho diseños específicos, así que me temo que tendrás que hacer el trabajo pesado.

Al igual que la fusión controlable, la tecnología de generación de energía con ferrofluidos no era un concepto particularmente nuevo. En realidad tenía una larga historia.

Mirando su cronología, este concepto se propuso por primera vez junto con las “Plantas de Energía de Ciclo Combinado de Turbina de Gas (CCGT)”.

En la década de 1980, la tecnología de energía eléctrica de ferrofluido incluso se incluyó como un proyecto clave en el Programa 863. Fue calificada con la misma importancia que la energía de fisión nuclear.

El nombre completo del Programa 863 era el “Plan Estatal de Desarrollo de Alta Tecnología”. Los proyectos incluidos eran básicamente los temas candentes en la comunidad académica internacional en ese momento. Por lo tanto, era fácil ver que la comunidad académica consideraba la energía de ferrofluido como un área prometedora.

Sin embargo, la situación cambió en la segunda mitad del siglo XX.

Las carreras armamentísticas aeroespaciales y militares llevaron al rápido desarrollo de la tecnología de motores y utilización de gas. El CCGT se benefició enormemente de este desarrollo, lo que lo llevó a ser el principal tipo de generador de energía.

En contraste, aunque la tecnología de ferrofluidos tenía una perspectiva más atractiva, era difícil de lograr debido a varias razones técnicas. Sus beneficios económicos tampoco podían mantenerse al día con la demanda del mercado. No surgió nada significativo durante décadas, por lo que fue gradualmente abandonada por la industria y la comunidad académica.

El Académico Wang miró el boceto y negó con la cabeza.

—Perdóname, pero la tecnología de generación de energía por ferrofluidos no es perfecta, me temo que no es una elección adecuada. Los reactores de fisión nuclear del mundo se basan principalmente en reactores de agua presurizada. Nunca he oído hablar de ninguna central nuclear que utilice tecnología de generación de electricidad por ferrofluidos.

Lu Zhou sabía que el Académico Wang diría esto, así que sonrió y continuó:

—Ese puede ser el caso para la fisión nuclear, pero no es cierto para la fusión nuclear.

—¿Ah sí? —El Académico Wang parecía divertido, y miró a Lu Zhou mientras preguntaba:

— ¿Por qué dices eso?

—La dificultad de la generación de energía por ferrofluidos está en la parte de ionización del gas. Es difícil calentar el haz de gas a 2.000 grados Celsius y formar un haz de plasma. Incluso si esto es posible, este proceso incurrirá en mucho desperdicio de energía térmica. Es difícil lograr más del 20% de eficiencia de ciclo con la tecnología de energía eléctrica por ferrofluidos… ¿Estoy en lo correcto?

El Académico Wang asintió y dijo en un tono serio:

—Esa es la esencia del problema.

Aunque había otros problemas, este era sin duda el más importante.

Había generadores de energía eléctrica por ferrofluidos en el mercado, así que muchos laboratorios tenían la capacidad de fabricar uno. Algunos funcionaban con carbón, mientras que otros con combustible. Sin embargo, nadie había logrado una eficiencia de conversión de energía de más del 20%.

Pero si era fusión nuclear…

—En el caso de la fusión nuclear, este problema no existe —Lu Zhou miró la expresión confundida del Académico Wang y sonrió mientras decía:

— Después de todo, el residuo nuclear generado por la fusión nuclear en sí es gas helio, que está a miles de millones de grados de temperatura.

La expresión del Académico Wang sufrió un cambio sutil, e inmediatamente miró el boceto antes de comprender rápidamente lo que estaba sucediendo.

Todos sabían que el principio de la energía eléctrica por ferrofluidos era calentar un gas ionizado a una temperatura de 2.000 grados. Luego ionizarían el gas en un haz de plasma conductor antes de cortar las líneas de fuerza magnética para generar una fuerza electromotriz inducida.

¡El helio generado por la reacción de fusión en el estelarador mismo estaba en forma de plasma a cientos de millones de grados!

En otras palabras, no tenían que gastar energía para calentar el gas ionizado; ¡podían simplemente utilizar el plasma que transportaba estas enormes cantidades de energía!

Usar esta tecnología en generadores de carbón o petróleo era sin duda un desperdicio. Sin embargo, ¡estaba básicamente hecha para la energía de fusión nuclear!

Sería un completo desperdicio usar el plasma de alta temperatura para hervir agua.

El Académico Wang seguía mirando el boceto, y había un destello de emoción en sus ojos.

Miró a Lu Zhou y dijo en un tono cauteloso:

—Tiene sentido lo que dices… Y esto es teóricamente posible. Sin embargo, no puedo darte una respuesta definitiva ahora mismo. Tengo que discutir con los otros expertos del grupo de trabajo.

Luego miró nuevamente el boceto en el papel.

—¿Puedo llevarme este dibujo técnico?

—Por supuesto que puedes —dijo Lu Zhou—. Espero recibir buenas noticias de tu parte.

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