En el municipio de Escúzar, situado cerca de la pintoresca Granada en España, se ha marcado recientemente un momento crucial para el futuro de la energía europea y mundial. La colocación de la primera piedra dio inicio a la construcción de la avanzada infraestructura científica IFMIF-DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility – Demo Oriented Neutron Source), un proyecto que representa un punto de inflexión en la investigación y el desarrollo de la energía de fusión. Esta ambiciosa empresa, en la que Croacia, junto con España, desempeña un papel de liderazgo, es de vital importancia para probar y cualificar los materiales necesarios para la construcción de futuras centrales de fusión, incluida la central de demostración DEMO.

Energía de fusión: la fuerza de las estrellas para el futuro de la Tierra

La energía de fusión, el proceso que impulsa al Sol y a las estrellas, ha estado en el foco de los científicos durante décadas como una fuente de energía potencialmente inagotable, segura y respetuosa con el medio ambiente. A diferencia de la fisión, que divide núcleos atómicos pesados, la fusión une núcleos ligeros, como los isótopos de hidrógeno (deuterio y tritio), liberando en el proceso ingentes cantidades de energía. El combustible para la fusión, el deuterio, está disponible en el agua de mar, mientras que el tritio se puede producir dentro de la propia central de fusión a partir del litio, un metal también ampliamente distribuido. Las ventajas de la fusión son numerosas: no produce residuos radiactivos de alta actividad y larga vida como las centrales de fisión, no emite gases de efecto invernadero durante su funcionamiento e inherentemente elimina el riesgo de una reacción en cadena incontrolada que podría llevar a accidentes catastróficos. Lograr la fusión controlada en la Tierra es uno de los mayores desafíos científico-tecnológicos del siglo XXI, pero también una promesa para una solución a largo plazo a las necesidades energéticas globales y al cambio climático.

Estrategia europea y el papel clave de DONES

La Unión Europea está comprometida con la consecución de la energía de fusión a través de una estrategia integral que se basa en tres pilares fundamentales. El primero es ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), un enorme reactor experimental internacional que se está construyendo en Cadarache, Francia, con el objetivo de demostrar la viabilidad científica y tecnológica de la fusión como fuente de energía. Después de ITER, seguirá DEMO, una central de fusión de demostración que debería ser la primera central en producir electricidad a partir de la fusión y suministrarla a la red, confirmando su viabilidad económica. Precisamente para el éxito de DEMO, es crucial el tercer pilar: IFMIF-DONES. En concreto, uno de los mayores desafíos en el desarrollo de las centrales de fusión es encontrar materiales que puedan soportar las condiciones extremas dentro del reactor, especialmente la intensa irradiación neutrónica de alta energía (hasta 14 MeV) y las altas temperaturas. Los materiales y conocimientos existentes, basados principalmente en la experiencia de los reactores de fisión, no son suficientes porque las condiciones de funcionamiento difieren significativamente. IFMIF-DONES será un centro mundial único para probar, validar y cualificar materiales avanzados, simulando las condiciones de irradiación neutrónica que se esperan en las centrales de fusión. Sin los datos que proporcionará DONES, la construcción segura y fiable de DEMO no sería posible.

La importancia del proyecto IFMIF-DONES también ha sido reconocida al más alto nivel europeo con su inclusión en la Hoja de Ruta del Foro Estratégico Europeo de Infraestructuras de Investigación (ESFRI), primero en la Hoja de Ruta de 2018 y luego en la Hoja de Ruta actualizada de 2021. Esto posicionó a IFMIF-DONES como una de las infraestructuras de investigación estratégicas clave para los científicos europeos en el campo de la investigación e innovación energética, con el objetivo de fortalecer la competitividad europea y el liderazgo tecnológico en este sector vital. La ubicación en Granada fue elegida en diciembre de 2017 tras una evaluación positiva de la propuesta conjunta hispano-croata por parte de la agencia Fusion for Energy (F4E).

Contribución croata: Conocimiento e innovación en el corazón del proyecto

Croacia ha tenido un papel extremadamente importante y proactivo en el proyecto DONES desde sus inicios. Como uno de los dos países líderes, junto a España como país anfitrión, Croacia no solo reconoció tempranamente el valor estratégico de esta empresa, sino que también participa activamente en su diseño científico, desarrollo tecnológico y preparación para la implementación. Científicos, ingenieros e instituciones croatas, reunidos dentro del consorcio DONES.HR coordinado por el Instituto Ruđer Bošković (IRB), han estado trabajando diligentemente durante años en el desarrollo de tecnologías y componentes específicos para DONES. Su contribución abarca una amplia gama de áreas, desde la investigación y el desarrollo de materiales avanzados, pasando por el diseño y la fabricación de sofisticados detectores de radiación, hasta el desarrollo de complejos sistemas de manipulación remota y mantenimiento en un entorno radiológicamente exigente. Esta temprana participación asegura a Croacia no solo prestigio científico, sino también la oportunidad de transferencia de tecnología y el fortalecimiento de las capacidades de la industria nacional.

El Dr. sc. Tonči Tadić, destacado físico del Instituto Ruđer Bošković, jefe de las actividades de fusión croatas y coordinador del equipo del proyecto DONES.HR, enfatiza la multidisciplinariedad y el largo alcance de DONES: "La misión principal de DONES es la irradiación y prueba de materiales destinados a la primera pared de las futuras centrales de fusión. Sin embargo, DONES será mucho más que eso. Servirá como una fuente de neutrones potente y versátil, abriendo puertas a una amplia gama de investigaciones en ciencia fundamental y aplicada. Esto incluye áreas como la física nuclear no relacionada con la fusión, la física médica donde los neutrones se pueden utilizar para diagnóstico y terapia, la física del estado sólido para estudiar la estructura de los materiales, la investigación fundamental en biología y medicina, e incluso el desarrollo de nuevas tecnologías en ingeniería mecánica y ciencia de los materiales. Cualquier institución científica, equipo de investigación o socio industrial interesado podrá proponer y llevar a cabo sus propias investigaciones utilizando las capacidades de DONES". El Dr. Tadić también señala que, como parte del proyecto, se está desarrollando y produciendo una gran cantidad de equipos altamente especializados y, a menudo, completamente nuevos, desde sistemas de detectores avanzados hasta grúas robotizadas y manipuladores para el manejo remoto de muestras irradiadas, lo que representa un desafío tecnológico significativo y una oportunidad para la innovación.

Aspectos técnicos y objetivos científicos de IFMIF-DONES

En el corazón de la instalación IFMIF-DONES habrá un potente acelerador de partículas. Este acelerador producirá un haz intenso de deuterones (D+), iones de deuterio, con una corriente de 125 miliamperios (mA) y una energía de 40 megaelectronvoltios (MeV). Este haz de deuterones de alta energía se dirigirá a un blanco de litio líquido. El blanco se formará como una fina cortina de litio líquido, de aproximadamente 25 milímetros de espesor, que fluirá a gran velocidad, unos 15 metros por segundo, para garantizar una refrigeración eficiente y la estabilidad del blanco bajo el intenso bombardeo de deuterones. Cuando los deuterones impacten en los núcleos de litio, se producirán reacciones nucleares que generarán un potente flujo de neutrones de alta energía, con un espectro muy similar al que se espera en las centrales de fusión. Es precisamente este flujo de neutrones, de intensidad suficiente para simular de forma acelerada el daño que los neutrones producirían durante muchos años de funcionamiento de un reactor de fusión, el que se utilizará para irradiar muestras de diversos materiales. Estas muestras, candidatas potenciales para componentes estructurales de las centrales de fusión, se colocarán en módulos de prueba especialmente diseñados inmediatamente detrás del blanco de litio, en la zona de radiación neutrónica más intensa. Midiendo con precisión los cambios en las propiedades físicas, mecánicas y estructurales de los materiales irradiados, los científicos podrán crear una base de datos exhaustiva necesaria para la selección y cualificación de materiales para DEMO y futuras centrales de fusión comerciales.

Además de probar materiales estructurales, DONES permitirá la investigación y el desarrollo de muchas otras tecnologías clave para la fusión, como sensores avanzados y electrónica resistente a la radiación, sistemas para la producción y manipulación de tritio (uno de los combustibles de fusión), tecnologías de transferencia de calor mediante metales líquidos (como el litio) y sistemas para la manipulación remota y el mantenimiento de componentes en un entorno activado. Se trata, por tanto, de un centro de investigación multidisciplinar con un enorme potencial científico e industrial, que atraerá a expertos de todo el mundo a Granada.

Japón como socio estratégico y cooperación global

Un impulso significativo al proyecto DONES se produjo durante su presentación formal en la exposición mundial EXPO en Osaka, cuando Japón confirmó oficialmente su asociación estratégica. En esa ocasión, el 21 de mayo de 2025, en una reunión del Comité de Dirección de DONES, se firmó un Memorando de Cooperación entre el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón (MEXT) y el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España. Con este acto, Japón se unió a Croacia y España como el tercer socio estratégico clave en el proyecto, aportando consigo un vasto conocimiento, experiencia y pericia tecnológica en el campo de la fusión y los materiales avanzados. La participación japonesa confirma aún más la importancia global de DONES y su papel en los esfuerzos internacionales para lograr la energía de fusión.

El Ministro de Ciencia, Educación y Juventud de la República de Croacia, Prof. Dr. sc. Radovan Fuchs, acogió con satisfacción este acontecimiento, declarando: "La República de Croacia está sumamente orgullosa de participar activamente en esta monumental empresa europea y mundial destinada a crear una fuente de energía sostenible, segura y limpia para las generaciones futuras. El proyecto DONES no es solo un desafío científico, sino también una iniciativa geoestratégica que reúne a estados, instituciones científicas líderes y una industria avanzada en torno a un objetivo común y noble. La cooperación con una superpotencia tecnológica como Japón es, en este contexto, de un valor incalculable y abre nuevas puertas para profundizar el intercambio científico, tecnológico y económico".

Financiación y participación internacional

La construcción y los costes operativos de una infraestructura científica tan compleja requieren importantes inversiones financieras y una amplia cooperación internacional. España, como país anfitrión, lidera las inversiones: el gobierno central aportará 210 millones de euros, y una cantidad igual será invertida por el gobierno regional de Andalucía, reconociendo los beneficios a largo plazo para el desarrollo de la región en torno a Granada. También se espera una contribución significativa de la Comisión Europea, por un importe de 202 millones de euros, a través de diversos programas de financiación de la investigación y la innovación. Japón ha anunciado una financiación del 5 % de los costes totales de construcción de la instalación y del 8 % de los costes de la fase operativa, lo que refuerza aún más la estructura financiera del proyecto. Italia también ha mostrado un gran interés en participar, habiendo firmado un Memorando de Entendimiento, y se encuentra actualmente en la fase final de definición de su contribución específica. Se estima que el valor total del proyecto DONES superará los 700 millones de euros. Se espera la participación de más de 17 países a través de diversas formas de contribuciones, ya sean financieras, en equipos, conocimientos o recursos humanos, lo que convierte a DONES en una plataforma verdaderamente global para el desarrollo de la tecnología de fusión.

Para gestionar las contribuciones españolas, construir y operar posteriormente la instalación, el gobierno español y el gobierno regional de Andalucía han creado una agencia de ejecución especial en forma de consorcio público denominado "IFMIF-DONES España". Este consorcio será el propietario y operador formal de la instalación y la entidad jurídica responsable ante las autoridades reguladoras nacionales. También se encargará de acoger al equipo internacional de expertos que participará en todas las fases del proyecto, desde el diseño y la construcción hasta la operación y el uso científico de la instalación en Escúzar.

Una mirada al futuro de la energía

Con el inicio de la construcción de la infraestructura en Escúzar, cerca de Granada, el proyecto DONES entra en una nueva y dinámica fase. La colocación simbólica de la primera piedra y el fortalecimiento de la cooperación internacional, especialmente con Japón, dan un fuerte impulso a los esfuerzos por transformar la energía de fusión de una visión científica en una realidad práctica lo antes posible. Los desafíos siguen siendo grandes, pero los beneficios potenciales –energía limpia, segura y prácticamente inagotable– justifican cada esfuerzo y recurso invertido. Croacia, con sus científicos e industria, tiene la oportunidad de estar a la vanguardia de esta ola tecnológica que, sin duda, configurará el futuro energético de nuestro planeta.