Elementos de Coordinación para abordar el Desarrollo ... · abordar el Desarrollo Tecnológico ... Criostato Cierre de Puerta ... – Development of technologies to be used in ITER

2 Julio 2007 Mesa Redonda Plataformas Tecnológicas Curso de Verano UPM2007 La Granja

Elementos de Coordinación para abordar el Desarrollo Tecnológico

de la Fusión Nuclear como

Fuente Sostenible de Energía

J. Manuel PerladoInstituto Fusión Nuclear (DENIM)

Universidad Politécnica Madrid (UPM)


La pregunta podría ser………….

estamos en el momento de desarrollar una ligazón I+D+i Industria y Universidades / Centros Tecnológicos ???

La contestación siempre sería Sí pero dependiendo del nivel de aproximación a lo comercial el volumen se hace más ó menos grande


Situación del Desarrollo de la Fusión Nuclear

Hitos que justifican que sea necesaria una conexión productiva de los entes de investigación y desarrollo tecnológico.

Confinamiento Magnético

ITER (Ignición e Ingeniería)

Aproximación Programa de Acompañamiento a ITER

DEMO

Confinamiento Inercial

NIF/LMJ (Ignición)

HiPER/PETAL/OMEGA-EP/FIREX

Tecnologías para DEMO (Ingeniería)


ITER

Divertor

Solenoide Central

Estructura externa

interbobinas

Bobina Campo Toroidal

Bobina Campo Poloidal

Soportes gravitatorios

Modulo Manto Fértil

Cámara de Vacío

Criostato

Cierre de Puerta(Caentamiento IC)

Criobomba

Parámetro ITER R (m) 6.2 a (m) 2 BT (T) 5.3 IP (MA) 15

Pfusion (MW) 500 Fluxneutrons (MW/m2) 0.5

Q 10 Coste < 4 G€

Construcción

5 Billones EUROS


Láser de Nd Cristal con Energía de 1.8 MJ en 3w (=0.35 μm) con 192 haces y que dará una ganancia energética de 30 como máximo (E por fusión/E de iluminación del blanco por el láser) 2008-2009 operando / 1000 Millones de Euros


Futuro Confinamiento Magnético-Operación de ITER (2016-2035)

- Programa de Acompañamiento de ITER (“Broader Approach): EUROPA Y JAPON ………adelante !!!!!

FUNDAMENTAL JT60S

SupercomputaciónIFMIF (Comportamiento de Materiales)

Materiales Avanzados (SiC / Compuestos = LAM)- Construcción de la instalación para irradiación de materiales IFMIF (2008-2012)- Diseño de DEMO (ignición + tecnología): 2020. NOVEDADES

- Primer reactor comercial en 2040-50…………..


Cont

Broader Approach ProjectsBroader Approach Projects

Contribution : (50%+ 8%:EU)+(10%+8%:JA)+10%x4(US,RF,KO,CN)100%(ITER) +16%(Broader Approach)

Remote Center

Simulation

DEMO Design

IFMIF-EVEDA

Arrangement between EU&JA

50%+8%

10%10% 10%

10%

10%+8%

ITER

40%staff

40%procurement

50%Contribution

Satellite Tokamak

20%staff

20%procurement

10%Contribution

EU JA

M. Seki 2005


Contributions of the Parties EU and JAto the Projects of the Broader Approach Activities

Broader Approach AgreementBroader Approach Agreement

Project EU(M€) JA(M€) Sum(M€)

IFMIF-EVEDA 97.46 51.86 149.32

IFERC 81.25 126.85 208.10

Satellite Tokamak(JT-60SA) 160.29 160.29 320.58

Total 339.00 339.00 678.00

•Contribución española (in-kind) del orden de 43 M€.

•España contribuye a los tres proyectos, pero el esfuerzo principal (alrededor del 60%) se concentra en el proyecto IFMIF-EVEDA


Fuente de Iones

Cuadrupolos Aceleradores por RadioFrecuencia (RFQ)

Transporte del Haz de alta energía

Blanco de Li

Circuito del Li

Instalaciones Post Irradiación

Módulos de Experimentación / Celdas de Muestras

Celdas Superiores

Celdas Inferiores

Haz Iones

Tanque

LiBlanco

Li

Figura 16

International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF)

Europe + Japan

Acompañamiento ITER: Medio Plazo

FUNDAMENTAL e IMEDIATO


Futuro Confinamiento MagnéticoCOMENCEMOS A HABLAR DE DEMO

!!!!!!!!!!!!

SET PLAN

REVISEMOS LAS INSTALACIONES DE FUSIONThe FP7 Euratom Specific Programme requires carrying out, at an early stage, a review of the facilities[1] in the programme. The purpose of the review will be to provide a basis for the decisions which will ensure that the programme will maintain an adequate set of fusion facilities to fulfil the medium and long term objectives of the programme. It will examine the possibility of phasing out existing facilities and consider the need for new devices in parallel to ITER and the Broader Approach. This exercise should also be seen in the context of the preparation of the Strategic Energy Technology Plan (SETP).For the purpose of this review, “facility” is taken to mean any device or installation including high performance computers, built and operated for the purpose of fusion R&D, and funded through the fusion programme.


Solenoide central

Pared reproductora

Bobina Magnética ToroidalBobina Magnética Poloidal

Mantenimiento

Generación de Corrientey Calentamiento del Plasma

Producción de

electricidad

Divertor

Recuperacióndel calor producido en la Pared

Separación isotópica

Combustible PRIMARIO Desechos

D+T+ impurezas

Esquema de una Planta para obtención de energía mediante FM y PROGRESO FUTURO


EUROPEAN PRPOSAL

to ESFRI PROGRAM May 2007

PreparatoryPhase

800 Millones de EUROS su construcción


IAEA Coordinated Research Project

Approved (2006-2010)

from IAEA


Herramientas de participación

• Creación / Participación en Plataformas Tecnológicas en el Área

• Participación coordinada en Instalaciones Científico-Tecnológicas de ámbito– Nacional – Autonómico– Europeo– Internacional


Aprovechamiento de las oportunidades tecnológicas científicas e industriales que se van a generar en los próximos años como consecuencia del desarrollo de la Fusión Nuclear como fuente de Energía para lo que es imprescindible poseer una colaboración bien organizada entre todos las instituciones públicas y privadas.

Con este OBJETIVO global nace la

PLATAFORMA TECNOLOGICA DE FUSION EN ESPAÑA




GRUPOS DE TRABAJO QUE COMIENZAN A FUNCIONAR

2 Julio 2007 Mesa Redonda Plataformas Tecnológicas Curso de Verano UPM2007 La GranjaEDOSOFT

EADS Astrium CRISA

Duro Felguera

Dragados

DG Innovacion CAM

Desarrollo y aplicacion de sistemas

Depto senales, IA CSIC

CTC (fundacion)

CT Ingenieros

Cluster de Energia

CIEMAT

Centro Laser UPM

Cementos Molins

CEIT

CDTI

CARTIF (Fund)

Cadtech Iberica

BEFESA

Ayesa

ATI Sistemas

Asturfeito

Assystem B.U. Energia

Asociación Española de la I. Eléctrica (UNESA)

ARQUIMEA Ingenieria s.l.

ANTEC

Acciona Infraestructuras

INSTITUCION

Intecsa-Inarsa

Insyte

Instituto Torroja CSIC

Initec Nuclear

Ingenieria IDOM Internacional

Ingeciber

INDRA

Inasmet

INABENSA

Ikerlan IK4

IBERINCO

Iberdrola

HAMAMATSU PHOTONICS

GTD Sistema SA

G&P VACUUM PROJECTS

Fund. Agustin de Betancourt

ESDRAS

ENSA

ENSA

ENDESA

Empresarios Agrupados

Empresarios Agrupados

Elytt energy

Electrotecnica Industrial y Naval S.L. Elinsa


SENER

SEA

Schneider Electric

Robotiker

Rivas Ingenieria

Rigel

RF Comuunicaciones

Procon Systems

OHL(Obrascon, Huarte, Lain)

NTE

Nortemecanica

Ministerio Educ y Ciencia



Micromag 2000

Metodos y Tecnologia

Media Consultores

Llambrich Ingenieria

Konixbert

JEMA

INYPESA

INTROMAC

Interlab

Universidad del Pais Vasco

Universidad Carlos III

Univ. Politecnica. Madrid

Univ Rey Juan Carlos

Univ Politecnica Cataluna

UNED

ULMA

TSK

Telstar T. Mecanicas

Telefonica i+d

Tekniker (A V S)

Tecnologica Comp

TECNATOM

TECNATOM

SOCOIN (Soluziona)


PROMOCIÓN DE INFRAESTRUCTURAS

TECNOLÓGICAS Y GRANDES INSTALACIONES

Ministerio Educación y Ciencia


SUBDIRECCIÓN GENERAL DE PROMOCIÓN E INFRAESTRUCTURAS TECNOLÓGICAS Y GRANDES INSTALACIONES

INFRAESTRUCTURAS CIENTÍFICO TECNOLÓGICAS SINGULARES:

Algunos ejemplos......



Instalaciones ya creadas

Plataforma Solar de Almería (Andalucía)Centro Astronómico Hispano-Alemán. Observatorio de Calar Alto (Andalucía)Centro Nacional de Aceleradores (Andalucía)Radiotelescopio del Instituto de Radioastronomía Milimétrica (Andalucía)Reserva Científica de Doñana (Andalucía)Laboratorio Subterráneo de Canfranc (Aragón)Observatorio del Teide (Canarias)Observatorio del Roque de los Muchachos (Canarias)Centro Astronómico de Yebes (Castilla-La Mancha)Centre de Supercomputació de Catalunya (CESCA) (Catalunya)Centro Internacional de Métodos Numéricos de Ingeniería (Catalunya). Laboratorio de Resonancia Magnética Nuclear (Catalunya)Sala Blanca del Centro Nacional de Microelectrónica (Catalunya)Centro Nacional de Supercomputación-Barcelona Supercomputing Center.

(Catalunya)


Canal de Investigación y Experimentación Marítima (CIEM) (Catalunya)Buque de Investigación Oceanográfica Sarmiento de Gamboa (Base en Galicia).Buque de investigación Oceanográfica Cornide de Saavedra (Base en Galicia).Dispositivo de Fusión Termonuclear TJ-II (Madrid).Instalación de alta seguridad biológica del Centro de Investigación en Sanidad

Animal (Madrid).Instalación de Microscopía Avanzada (Madrid).Instalaciones Singulares de Ingeniería Civil en el CEDEX (Madrid)Red IRIS de servicios telemáticos avanzados (Madrid)Central de Tecnología del Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y

Microtecnología (Madrid). Canal de Experiencias Hidrodinámicas de El Pardo (CEHIPAR) (Madrid)Buque de Investigación Oceanográfica Hespérides (Base en Murcia)Centro Nacional de Energías Renovables (Navarra)Red Española de Supercomputación (Andalucía, Aragón, Canarias, Cantabria,

Catalunya, Comunidad Valenciana, Madrid).Base Antártica Española Juan Carlos I (Antártida).Base Antártica Española Gabriel de Castilla (Antártida).


A estas instalaciones se añaden, resultantes de un proceso de cooperación bilateral entre la Administración General del Estado y la comunidad autónoma correspondiente, las siguientes:

Sincrotrón Alba (Catalunya).Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana. (Castilla y León)Gran Telescopio de Canarias (Canarias)


Instalaciones aprobadas en la Conferencia de Presidentes ENERO 2007

Centro de Datos y Servicios para las Ciencias Sociales (Andalucía)Instalación de Energías Renovables (Andalucía)Laboratorio de Microscopías Avanzadas (Aragón)Sistema de Observación Costero (Asturias)Instalación de Tecnología del Hidrógeno y Pilas de Combustible (Castilla La

Mancha).Instalación de Láseres Pulsados Ultraintensos (Castilla y León)Plataforma Oceánica de Canarias, PLOCAN (Canarias)Gran Tanque de Ingeniería Marítima (Cantabria)Instalación de Biología Estructural Proteómica conectada al Sincrotrón ALBA

(Catalunya).Plataforma Mouse Clinics (Catalunya).Instalación GRID (Extremadura)Unidad Oceanográfica (Galicia)Supercomputador “Finis Terrae” (Galicia)Sistema de Observación Costero de les Illes Balears (Illes Balears)Instalación de Tratamiento de Imagen Médica (Madrid)


Instalación Singular de Fusión (Madrid) = TECNOFUSION

Plataforma de investigación en Recursos Hídricos (Murcia)Instalación Oceanográfica y de Acuicultura (Murcia)Instalación de Imagen Médica y Diagnóstica (Navarra)Instalación sobre Biocombustibles (Navarra)Instalación de Investigación en Física Médica (Comunidad Valenciana)Instalación de ensayos de motores para industria de automoción, naval y aeronáutica (Comunidad Valenciana)Instalación de Imagen Molecular (País Vasco)España es candidata para albergar, además,el proyecto europeo de la Fuente Europea de Neutrones por Espalación (País Vasco)


Objectives for TecnoFusión• To increase the Spanish involvement in the

International Fusion Programme• To develop the Spanish technology• To incorporate Spanish technology and know-

how in the Fusion CommunityWhereas ITER is mainly based on today´s

technology• The focus of TecnoFusión will be on

– Development of technologies to be used in ITER at later stage

– Technology and basic understanding for the next step– R&D complementing the research in ITER– It should be useful in other research and

technological areas


TecnoFusión

Remote Handling LabTest facility for diagnostics, heating systems and TBMs

Liquid Metal TechnologyLi and/or LiPb

Materials Fusion-behaviour-Irradiation

-Electron&ion accelerators-Test facilities

-High flux: PWI-Plasma gun

Materials productionmechanical alloying, Extrusion(?), HIP(?)

Simulation LabMaterialsFluiddynamicsTritiumNeutronics...


ESFRI ROADMAP (1)http://www.cordis.europa.eu/esfri/


ESFRI ROADMAP (2)

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