La industria nuclear española, fundamental para el éxito del reactor de fusión ITER

La industria española ha obtenido en 2020 más de 40 contratos de un alto valor tecnológico para la construcción del proyecto International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), un reactor experimental que está considerado como el mayor proyecto científico de la historia de la humanidad. El importe total de estos contratos asciende a más de 340 millones de euros.

Desde 2008, las empresas españolas han obtenido más de 350 contratos en el proyecto ITER, por un importe superior a los 1.200 millones de euros. Estos contratos, de gran complejidad y alto valor tecnológico, han sido ganados en concurrencia competitiva, en un mercado internacional altamente cualificado y competitivo. Cabe destacar que el nivel de retorno general de España en el ITER está muy por encima de la contribución que tiene España en función de su PIB.

El éxito de las empresas españolas en este programa es un aspecto clave y estratégico para asegurar que España disponga de una gran capacidad industrial para participar en la producción de una de las energías del futuro.

Además, España está trabajando desde hace años para albergar el IFMIF-DONES en Escúzar (Granada), instalación primordial del roadmap europeo de fusión que servirá para cualificar y validar los materiales que se usarán en los futuros reactores de fusión.

Reto tecnológico

La búsqueda de fuentes eficientes de energía, seguras y respetuosas con el medio ambiente que puedan abastecer la creciente demanda energética de la sociedad actual representa uno de los principales desafíos de este siglo. En este sentido, la fusión nuclear, proceso existente también en el interior del sol y las estrellas, se presenta como una de las alternativas con más posibilidades de éxito en un futuro cercano.

Los siete socios que participan en el proyecto ITER son la Unión Europea, Japón, Estados Unidos, India, China, Rusia y Corea del Sur, que firmaron un acuerdo para la construcción de este reactor experimental de fusión nuclear cuyo objetivo es demostrar la viabilidad tecnológica y científica de la energía de fusión con fines pacíficos.

Para probar esta viabilidad, en el interior de sus instalaciones, ubicadas en Cadarache (Francia), se llevarán a cabo una serie de pruebas de gran complejidad que tienen como objetivo producir, de forma controlada, la combustión de plasmas, confinados magnéticamente, a 150 millones de grados.

Europa financia, a través de Fusion For Energy (F4E) –organismo de la Unión Europea encargado de gestionar las licitaciones europeas al ITER–, el 45% de la construcción de este proyecto internacional, cuyo coste total está actualmente estimado en alrededor de 25.000 millones de euros.

Esta organismo, ubicado en Barcelona, cuenta con una plantilla integrada en su mayoría por científicos, ingenieros y administrativos, de los que, aproximadamente, el 32% de ellos son españoles.

Compañías españolas adjudicatarias

En 2020 la industria española ha conseguido contratos muy significativos en los ámbitos de materiales de primera pared, ensamblaje de la cámara de vacío y de sistemas y componentes del Tokamak y obra civil. Además, se han conseguido contratos en instrumentación y control; mecánica de precisión; sistemas de monitorización del Tokamak; sistema de control y adquisición de datos; componentes electrónicos, diseño asistido por ordenador (CAD) y fuentes de potencia.

Entre las empresas adjudicatarias cabe resaltar el contrato adjudicado a ENSA para el ensamblaje de la cámara de vacío del ITER. La cámara de vacío es una estructura de acero inoxidable de más de 8.000 toneladas que albergará la reacción de fusión a más de 150 millones de Cº y actuará como primera barrera de confinamiento. Este es uno de los proyectos más críticos por su enorme complejidad técnica. En este ensamblaje se integrarán los 9 sectores que han sido fabricados por contratistas de Europa y Corea, entre los que se encuentra la propia ENSA como subcontratista.

Por otra parte, el consorcio Leading-Empresarios Agrupados ha sido uno de los dos seleccionados para la fabricación de las series de los First Wall Panels o piezas que irán en la primera pared del reactor. Para la ejecución de esta serie, cuya duración es de 8 años, se ha creado la compañía Fusion Business Leadership (FBL), participada al 50% por ambas empresas.

Los paneles de la primera pared son componentes que se unen a la vasija de vacío con dos objetivos esenciales: transferir el calor generado en la fusión al circuito de refrigeración y proteger a la cámara de vacío de las condiciones extremas del plasma. Todo ello conlleva que el diseño y los procesos de fabricación e inspección sean complejos. La fabricación incluye mecanizados complejos, revestimientos de Berilio, taladrados profundos, uniones mediante procesos térmicos a presión (HIP), etc. que deben realizarse de forma automatizada, con gran precisión, y por control remoto.

La fabricación de esta serie de paneles contempla dos fases. En la primera se realizará la preparación de las instalaciones y de la cadena de producción, la cualificación individual de los procesos y, finalmente, la demostración integrada en una pre-serie de 30 paneles. Tras esta primera fase se iniciará la fabricación en serie del resto de paneles, cantidad que podría llegar hasta unos 200, dependiendo de la capacidad y eficiencia conseguida en la pre-serie. La serie final se repartirá entre el consorcio español y la empresa Atmostat.

La participación de España en este proyecto, que generará más de 140 empleos, sitúa al consorcio nacional en una buena posición para optar al posterior contrato de mantenimiento.

Por otra parte, las empresas españolas Empresarios Agrupados y Cobra, junto con la francesa Ponticelli, participarán en el contrato “Tokamak Complex contracts 2” que incluye la instalación del sistema de refrigeración primario de la máquina, el equipamiento de los test blanket modules (mantos regeneradores del tritio que se van a probar en el ITER), la tubería de vacío y el sistema de supresión de presión de la cámara de vacío, entre otros. También, Added Value Solutions (AVS) participará como compañía subcontratada en este proyecto. España ejecutará, aproximadamente, dos tercios del contrato firmado.

Finalmente, Ferrovial, en consorcio con las empresas Vincci y Razel, ejecutará un tercio del contrato para la construcción del edificio de tritio donde se procesarán los gases tritiados recibidos desde el Tokamak y otras fuentes para producir el gas de deuterio y tritio que se utilizará como combustible.

El CDTI, punto focal con la industria española en fusión nuclear

La participación de nuestro país en las principales Grandes Instalaciones Científicas se gestiona por el gobierno de España a través del Ministerio de Ciencia e Innovación, de acuerdo con la Estrategia Española de Ciencia, Tecnología e Innovación 2021-2027 y según los principios de la Política y Estrategia Europea de Investigación, Desarrollo e Innovación. El Ministerio de Ciencia e Innovación ha encomendado al CDTI la labor de maximizar el retorno tecnológico e industrial derivado de la contribución española a las Grandes Instalaciones Científicas y promover que los contratos ejecutados en estas infraestructuras por la industria nacional sean de la mayor relevancia y excelencia técnica posible.

En todas estas infraestructuras, el CDTI ha sido designado como ILO (Industrial Liaison Officer), es decir, como punto de contacto entre la organización internacional y las empresas españolas interesadas en participar en las oportunidades industriales. El CDTI centraliza la red de ILOs nacionales para las Grandes Instalaciones, haciendo difusión de las licitaciones que ofrecen estas instituciones. En su labor de apoyo a las empresas, este organismo organiza eventos temáticos, ayuda en la formación de consorcios y asesora a las compañías en la presentación de ofertas, dando a conocer las capacidades de la industria nacional y haciendo, además, seguimiento de los contratos adjudicados a las entidades nacionales. Además, desde el CDTI se ha venido capacitando a la industria nacional para el acceso a estas oportunidades a través del desarrollo de proyectos de I+D+i.