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Neuron Dones: Investigación industrial en tecnologías críticas para avanzar en el camino de la fusión

La energía de fusión ha sido uno de los mayores retos científicos de la humanidad desde los años 50 del siglo pasado. Se trata de una fuente de energía segura, sostenible y masiva, basada en un combustible inagotable y distribuido en todo el planeta, que podría completar el mix energético en la segunda mitad de este siglo. Este objetivo se materializará en el futuro demostrador europeo de planta de producción eléctrica, DEMO (DEMOnstration power plant).

Esta planta confirmará, la viabilidad tecnológica y económica de la energía de fusión, con una operación continuada y la inyección de energía en la red eléctrica. Para ello, DEMO necesita alimentarse de todo el know-how adquirido en ITER y el Programa de Fusión, pero también necesita que se ensayen los materiales más críticos de su estructura interna.

  • Título completo del proyecto: Investigación industrial en tecnologías críticas para la operación y mantenimiento de grandes instalaciones científicas aplicadas a IFMIF-DONES para avanzar en el camino de la fusión
  • Código de expediente de proyecto: MIG-20221067
  • Organismos financiadores del proyecto: Ministerio de Ciencia e Innovación, CDTI Innovación, Programa Next Generation de la Unión Europea y Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia

 

Proyecto subvencionado por el CDTI – Centro de Desarrollo Tecnológico y la Innovación – a través de la convocatoria del Programa ‘Misiones CDTI‘ del año 2022 y por la Unión Europea – NextGenerationEU – Mecanismo de recuperación, transformación y resiliencia

CLIENTE
CDTi
Industria
Energía Investigación
Servicios
Robótica, IA
Tecnología
NEURON DONES propone soluciones novedosas centradas en 4 aspectos fundamentales para la industrialización de la infraestructura científica que viene a responder esta necesidad: sostenibilidad, seguridad, gestión inteligente de la operación y optimización del flujo de datos.
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El Reto

Dentro del Programa de Fusión, IFMIF-DONES es la Gran Infraestructura Científica (GIC) que más se parece a una central de energía de fusión, porque es una instalación que podría ser útil muchos años sin que haya ya planteado un sustituto como instalación de referencia. Esto supone un gran reto y también una oportunidad. IFMIF-DONES debía empezar a desarrollar tecnologías de apoyo a la operación de la planta, lo que significa ir más allá del diseño de la propia infraestructura como experimento.

Además, IFMIF-DONES se enfrentaba al reto de migrar hacia un escalón superior de industrialización. Pero la migración desde un sistema experimental, en el estado del arte, compuesto por prototipos y que requiere continuas actualizaciones y mejoras hacia un sistema industrializado y estable es un reto que no ha sido abordado aún.

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Resultados

Se han investigado las siguientes líneas para cubrir los 4 aspectos críticos para la industrialización.
En cuanto a la sostenibilidad: gestión inteligente del sistema eléctrico, integración del vector H2, renovables y sistemas de almacenamiento novedosos, autoconsumo con renovables, purificación de litio, reciclado de getters de Ytrio y su post-procesado y reciclado.
En cuanto a la seguridad: monitorización física redundante de elementos críticos para la seguridad y ciberseguridad integral de rápida implantación, alta capacidad y coste reducido.
En cuanto a la gestión inteligente de la operación: inteligencia artificial avanzada para el análisis de correlaciones y anomalías, teleoperación robótica inmersiva, control de configuración (BIM) y vigilancia termográfica mediante robot, asistente inteligente de visualización y análisis, computación cuántica aplicada a la IA para GICs.
Por último, para la optimización del flujo de datos: sincronización determinista y de alta precisión temporal, digitalización distribuida y sincronizada de señales de planta, digitalización y control de señales de radiofrecuencia.
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Highlights

El desarrollo de los modelos y experimentos de validación asociados a estas líneas de investigación tendrá un significativo impacto en el futuro de IFMIF-DONES y en general, en el del Programa de Fusión. Con este nuevo enfoque se abre la puerta a que la industria española comience el camino de preparación para un mercado industrial de la energía de fusión, que por sus características y el tipo de tecnologías que requiere, no podrá ser abordado sin nuevos desarrollos como los que aquí se proponen.

Todas estas líneas de investigación tienen un crecimiento potencial muy grande en los próximos años, ya que las fórmulas utilizadas para alcanzar factores como la sostenibilidad, la seguridad, la operación inteligente o los nuevos volúmenes y requisitos para los flujos de datos, no se podrán abarcar con las metodologías y tecnologías que actualmente se aplican en la industria. NEURON DONES propone el embrión de los programas de investigación que podrían situar a la Industria Española en la vanguardia de la industrialización de la energía de Fusión y en una posición muy competitiva para este mercado en crecimiento.

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