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¿España y la energía nuclear?
Existe una percepción generalizada que España está en contra de la energía nuclear, de hecho, hay un Plan de Cierre de Centrales Nucleares en España acordado por el Gobierno y las empresas eléctricas para eliminar las seis centrales (Almaraz I, Almaraz II, Ascó I, Cofrentes, Ascó II y Vandellós II), progresivamente hasta 2035. Pero es una visión incompleta, porque los cierres previstos pertenecen a sistemas de fisión nuclear, que genera residuos y es altamente contaminante.
Por el contrario, la fusión nuclear (que no destruye neutrones sino que los fusiona a elevadísimas temperaturas) imita la energía de sol totalmente limpia y nuestro país va a la cabeza en este ámbito gracias a los avances realizados por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).
¿Qué es el CIEMAT?
El CIEMAT lidera investigaciones en el ámbito de la fusión nuclear como parte de EUROFusion, que agrupa a los principales centros de investigación europeos en este campo. Dentro de estas investigaciones, el Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT opera el TJ-II, un stellarator de tipo heliac diseñado para estudiar los principios físicos de la fusión nuclear y optimizar los parámetros de los plasmas de fusión en entornos controlados. En funcionamiento desde 1998, el TJ-II tiene una configuración magnética compleja que permite explorar la dinámica del plasma con un alto grado de precisión y contribuye al proyecto ITER, dispositivo de fusión termonuclear experimental internacional
Durante la visita de una comitiva de periodistas, Yolanda Benito, directora general del CIEMAT, subrayó que su centro es el mayor organismo público dedicado a la energía, el medioambiente y la tecnología en el país, y un referente a nivel internacional, especialmente en fusión nuclear. “Hace años, la fusión era solo un sueño”, comentó. “Pero gracias a una visión científica ambiciosa y constante inversión pública, hoy tenemos en marcha reactores experimentales como el TJ-II y una participación estratégica en proyectos internacionales como ITER e IFMIF-DONES”.
CIEMAT y fusión nuclear
Enfatizó que la energía de fusión vive actualmente un “momento dulce”, marcado no solo por el avance técnico y científico, sino también por la creciente colaboración público-privada y la implicación de grandes inversores. “Lo que antes era un proyecto científico, hoy también es una oportunidad industrial y económica”, afirmó.
Uno de los aspectos que destacó especialmente fue la incorporación de inteligencia artificial generativa (de la mano de IBM) en el análisis de datos de los experimentos. Según explicó, esto permitirá interpretar de forma mucho más eficiente la ingente cantidad de datos que se generan con cada disparo de plasma. “Con la IA generativa, estamos dotando al sistema de unos ojos nuevos, que nos ayudarán a ver lo que antes no podíamos detectar”, añadió. “Y esta colaboración con IBM supone un paso clave en esa dirección”.
El sueño de visualizar la fusión nuclear
Por su parte, Carlos Hidalgo, director del Laboratorio Nacional de Fusión, reforzó esa visión con una narrativa más personal y científica. Contó cómo hace 20 años un pequeño grupo de científicos del laboratorio soñó con ver directamente cómo se comporta la materia en condiciones extremas. Gracias a la colaboración con universidades internacionales como Princeton y a la apuesta constante del CIEMAT, lograron instalar cámaras que ofrecieron imágenes en tiempo real del plasma, imágenes que luego fueron clave también en el reactor europeo JET y, más tarde, en ITER.
“Ese pequeño sueño, alimentado por la ambición científica y la colaboración internacional, hoy ha derivado en una cadena de éxitos tecnológicos y contratos industriales donde España juega un papel protagonista”, explicó Hidalgo. Añadió que la inteligencia artificial ahora se convierte en el siguiente eslabón. “Vamos a generar tal cantidad de datos, que necesitaremos sistemas inteligentes capaces de analizarlos y tomar decisiones en tiempo real. La IA no es solo una herramienta, es una nueva fase del experimento”.
Hidalgo también destacó que esta colaboración público-privada tendrá tres impactos fundamentales: acelerará la innovación al reunir a los mejores perfiles científicos e industriales; impulsará nuevos mercados y modelos de negocio basados en tecnologías desarrolladas para la fusión; y abrirá oportunidades laborales para las nuevas generaciones, que serán clave en esta transición tecnológica.
“Este proyecto”, concluyó, “no solo trata de lograr la energía del futuro. Se trata de transformar el presente desde la ciencia, la tecnología y la colaboración”.
CIEMAT e IBM, codo con codo
La integración de tecnologías de IA generativa como IBM watsonx permitirá revolucionar la forma en que se procesan los datos de los experimentos en el TJ-II, facilitando el análisis de grandes volúmenes de datos y ayudando a identificar patrones ocultos que podrían ser esenciales para el avance de la investigación en fusión al añadir una capacidad de observación y análisis superior a la del ojo humano.
Augusto Pereira, responsable del proyecto de Inteligencia Artificial en el Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT, explicó que actualmente el equipo trabaja con una gran cantidad de datos generados por los experimentos de fusión nuclear. Con cada disparo en el reactor, se recogen múltiples parámetros físicos que deben analizarse para entender cómo avanza la investigación. Para facilitar este proceso, se ha desarrollado un sistema basado en inteligencia artificial generativa que permite a los científicos interactuar con los datos de forma conversacional, a través de un chatbot.
Nuestra idea no es tener un modelo gigante que haga de todo, sino modelos más pequeños, especializados y controlados, lo que también ayuda a minimizar las llamadas ‘alucinaciones’ de la IA, es decir, respuestas incorrectas o sin base real
MANUELVILLALBA, IBM
Este asistente virtual no solo responde preguntas sobre los resultados experimentales, sino que también puede relacionar configuraciones y detectar patrones entre diferentes ensayos. «Por ejemplo», señaló Pereira, «los investigadores pueden pedirle al sistema que les muestre todos los experimentos similares a uno determinado, lo que les ayuda a avanzar más rápido en sus estudios».
Además, el sistema incorpora análisis avanzados de señales y de imágenes, como la evolución de la temperatura o la densidad del plasma a lo largo del tiempo. Estos análisis permiten detectar similitudes entre descargas anteriores y predecir comportamientos futuros del plasma, tareas tradicionalmente muy costosas desde el punto de vista computacional.
IBM, controlando las alucinaciones
Manuel Villalba, líder técnico de IBM, destacó que detrás de este tipo de soluciones hay una compleja arquitectura de inteligencia artificial. «Nuestra idea no es tener un modelo gigante que haga de todo», dijo Villalba, «sino modelos más pequeños, especializados y controlados, lo que también ayuda a minimizar las llamadas ‘alucinaciones’ de la IA, es decir, respuestas incorrectas o sin base real».
Villalba subrayó que IBM aplica estrictas normas éticas en el desarrollo de estas tecnologías. Uno de los focos principales es garantizar que los sistemas no generen información errónea ni actúen de forma inadecuada. Para ello, se implementan mecanismos llamados guardarraíles, que aseguran un comportamiento responsable de los modelos de IA.
Ambos expertos coinciden en que el futuro del control en reactores como ITER dependerá del uso de agentes inteligentes capaces de tomar decisiones autónomas en tiempo real. “Por ejemplo, si una cámara detecta un sobrecalentamiento en la pared interna del reactor, no puede depender de que un humano lo pare manualmente. El sistema debe actuar por sí mismo”, explicó Pereira.
Mirando más allá, tanto el CIEMAT como IBM coinciden en que la próxima gran revolución tecnológica vendrá de la convergencia entre la inteligencia artificial y la computación cuántica. Esta última permitirá abordar problemas complejos que aumentan exponencialmente con la cantidad de datos, algo clave en un entorno como el de la fusión nuclear, donde se generan millones de datos por segundo.
IA generativa watsonx aplicada a la investigación
Watsonx es porfolio de productos de IBM para acelerar el impacto de la IA generativa. En el contexto de la colaboración con el Laboratorio Nacional de Fusión, watsonx se está utilizando para implementar casos de uso relacionados con el reconocimiento de patrones en señales e imágenes, la clasificación de datos experimentales y la generación de modelos predictivos. El proyecto incluye la creación de una plataforma de IA específica para datos de fusión nuclear, con especial énfasis en seguridad y adaptabilidad.
Entre los avances logrados destacan:
1. Desarrollo de modelos de nube híbrida
Permite la conectividad flexible entre los sistemas del TJ-II y los servicios de IBM para el procesamiento de datos.
2. Bases de datos vectoriales especializadas
Facilitan el almacenamiento y la recuperación eficiente de datos experimentales.
3. Entrenamiento de modelos de lenguaje especializado
Adaptados para trabajar con los datos únicos generados por el dispositivo TJ-II, con el objetivo de validar científicamente los resultados obtenidos mediante IA generativa.
PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE LA FUSIÓN NUCLEAR
1. ¿Qué es la fusión nuclear? La fusión nuclear es el proceso por el cual dos núcleos atómicos ligeros se unen para formar un núcleo más pesado, liberando una enorme cantidad de energía en el proceso. Es el mismo proceso que alimenta el Sol y otras estrellas.
2. ¿En qué se diferencia de la fisión nuclear? La fisión nuclear divide un núcleo pesado en núcleos más pequeños (lo que ocurre en las centrales nucleares actuales), mientras que la fusión une núcleos ligeros. La fusión generalmente produce menos residuos radiactivos de larga duración y no presenta riesgo de fuga o fusión de reactor en el mismo sentido que la fisión.
3. ¿Por qué es tan prometedora la fusión nuclear como fuente de energía? La fusión ofrece la promesa de una fuente de energía limpia, segura y prácticamente ilimitada. Sus principales ventajas son:
4. Combustible abundante: Los principales combustibles son isótopos de hidrógeno (deuterio, abundante en el agua de mar, y tritio, que puede producirse a partir de litio).
4.1. Seguridad intrínseca: No hay riesgo de una reacción en cadena descontrolada. Cualquier interrupción en el proceso detiene la reacción.
4.2. Menos residuos: Produce significativamente menos residuos radiactivos de larga duración en comparación con la fisión.
5 ¿Cuáles son los principales desafíos para lograr la fusión nuclear controlada? Los mayores desafíos son:
5.1. Alcanzar temperaturas extremas: Se necesitan decenas de millones de grados Celsius para que los núcleos se fusionen.
5.2. Confinamiento: Mantener el plasma (gas ionizado a alta temperatura) confinado y estable el tiempo suficiente para que ocurran reacciones de fusión. Esto se logra principalmente con campos magnéticos (en tokamaks y stellarators) o con láseres (en fusión por confinamiento inercial).
5.3. Balance energético: Producir más energía de la que se invierte para iniciar y mantener la reacción.
6. ¿Estamos cerca de la fusión nuclear comercial? Ha habido avances significativos en la investigación de la fusión en las últimas décadas. Proyectos como ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) buscan demostrar la viabilidad científica y tecnológica de la fusión. Si bien la fusión comercial a gran escala aún está a varias décadas de distancia, el progreso es constante y optimista.
