Steven Cowley: Fusion is energy's future

Steven Cowley: Fusión es el futuro de la energía

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2009-12-22 ・ TED


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Steven Cowley: Fusion is energy's future

Steven Cowley: Fusión es el futuro de la energía

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Traductor: Eduardo Sierra Revisor: Héctor Gálvez
00:15
The key question is, "When are we going to get fusion?"
0
15260
5000
La pregunta clave es, "¿Cuándo vamos a tener fusión?"
00:20
It's really been a long time since we've known about fusion.
1
20260
3000
Realmente ha pasado bastante tiempo desde que sabemos acerca de la fusión.
00:23
We've known about fusion since 1920,
2
23260
2000
Sabemos acerca de la fusión desde 1920,
00:25
when Sir Arthur Stanley Eddington
3
25260
2000
cuando Sir Arthur Stanley Eddington
00:27
and the British Association for the Advancement of Science
4
27260
3000
y la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia
00:30
conjectured that that's why the sun shines.
5
30260
3000
conjeturaron que es por esto que el sol brilla.
00:33
I've always been very worried about resource.
6
33260
3000
Siempre he estado bastante preocupado por los recursos.
00:36
I don't know about you, but
7
36260
2000
Y no se si ustedes, pero
00:38
when my mother gave me food,
8
38260
2000
cuando mi madre me daba comida
00:40
I always sorted the ones I disliked
9
40260
3000
siempre sorteaba los que no me gustaban
00:43
from the ones I liked.
10
43260
2000
de los que me gustaban.
00:45
And I ate the disliked ones first,
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45260
2000
Y comía los que no me gustaban primero,
00:47
because the ones you like, you want to save.
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47260
4000
porque los que te gustan, quieres guardarlos.
00:51
And as a child you're always worried about resource.
13
51260
3000
Y de niño siempre estás preocupado por los recursos.
00:54
And once it was sort of explained to me
14
54260
3000
Y una vez me fue explicado de cierta forma
00:57
how fast we were using up the world's resources,
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57260
4000
que tan rápido estamos usando los recursos del mundo,
01:01
I got very upset,
16
61260
2000
me sentí bastante mal,
01:03
about as upset as I did when I realized
17
63260
2000
tan mal como cuando me di cuenta
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that the Earth will only last about five billion years
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65260
2000
que la Tierra sólo durará alrededor de cinco billones de años
01:07
before it's swallowed by the sun.
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67260
3000
antes de que sea tragada por el sol.
01:10
Big events in my life,
20
70260
3000
Grandes eventos en mi vida,
01:13
a strange child.
21
73260
2000
un niño extraño.
01:15
(Laughter)
22
75260
1000
(Risas)
01:16
Energy, at the moment, is dominated by resource.
23
76260
3000
Energía, en este momento, está dominada por el recurso.
01:19
The countries that make a lot of money out of energy
24
79260
3000
Los países que hacen bastante dinero de la energía
01:22
have something underneath them.
25
82260
3000
tienen algo debajo de ellos.
01:25
Coal-powered industrial revolution in this country --
26
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4000
El carbón impulsó la revolución industrial en este país --
01:29
oil, gas, sorry.
27
89260
4000
petróleo, gas, perdón.
01:33
(Laughter)
28
93260
3000
(Risas)
01:36
Gas, I'm probably the only person
29
96260
2000
Gas, soy probablemente la única persona
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who really enjoys it when Mister Putin
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98260
2000
que realmente disfruta cuando el Señor Putin
01:40
turns off the gas tap, because my budget goes up.
31
100260
3000
cierra la llave del gas, porque mi presupuesto se eleva.
01:43
We're really dominated now
32
103260
5000
Ahora realmente estamos dominados
01:48
by those things that we're using up faster and faster and faster.
33
108260
5000
por aquellas cosas que estamos consumiendo cada vez más rápido y más rápido y más rápido.
01:53
And as we try to lift billions of people out of poverty
34
113260
3000
Y mientras tratamos de liberar de la pobreza a billones de personas
01:56
in the Third World, in the developing world,
35
116260
4000
en el Tercer Mundo, en el mundo en desarrollo,
02:00
we're using energy faster and faster.
36
120260
2000
estamos usando energía cada vez más rápido y más rápido.
02:02
And those resources are going away.
37
122260
2000
Y estos recursos están desapareciendo.
02:04
And the way we'll make energy in the future
38
124260
2000
Y la forma en que haremos energía en el futuro
02:06
is not from resource,
39
126260
3000
no es a partir del recurso,
02:09
it's really from knowledge.
40
129260
2000
sino realmente del conocimiento.
02:11
If you look 50 years into the future,
41
131260
3000
Si miran 50 años hacia el futuro,
02:14
the way we probably will be making energy
42
134260
2000
la manera en que probablemente estaremos haciendo energía
02:16
is probably one of these three,
43
136260
3000
será probablemente una de estas tres,
02:19
with some wind, with some other things,
44
139260
2000
con algo de viento, con algunas otras cosas,
02:21
but these are going to be the base load energy drivers.
45
141260
3000
pero estos van a ser los mínimos generadores de energía.
02:24
Solar can do it, and we certainly have to develop solar.
46
144260
5000
La energía solar puede hacerlo, y seguramente tendremos que desarrollarla.
02:29
But we have a lot of knowledge to gain before we can make solar
47
149260
3000
Pero tenemos que incrementar mucho el conocimiento antes de que podamos hacer de la energía solar
02:32
the base load energy supply for the world.
48
152260
4000
la base mínima de suministro de energía para el mundo.
02:36
Fission.
49
156260
3000
Fisión.
02:39
Our government is going to put in six new nuclear power stations.
50
159260
4000
Nuestro gobierno va a colocar seis nuevas estaciones nucleares.
02:43
They're going to put in six new nuclear power stations,
51
163260
2000
Van a colocar seis nuevas estaciones nucleares,
02:45
and probably more after that.
52
165260
2000
y probablemente más después.
02:47
China is building nuclear power stations. Everybody is.
53
167260
2000
China está haciendo estaciones nucleares. Todos lo están haciendo.
02:49
Because they know that that is one sure way
54
169260
3000
Porque saben que esta es una manera segura
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to do carbon-free energy.
55
172260
4000
de generar energía libre de carbono.
02:56
But if you wanted to know what the perfect energy source is,
56
176260
3000
Pero si quisieran saber cuál es la fuente de energía perfecta,
02:59
the perfect energy source is one
57
179260
2000
la fuente de energía perfecta es aquella
03:01
that doesn't take up much space,
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181260
3000
que no ocupa mucho espacio,
03:04
has a virtually inexhaustible supply,
59
184260
3000
tiene una fuente virtualmente inagotable,
03:07
is safe, doesn't put any carbon into the atmosphere,
60
187260
4000
es segura, no emite carbono a la atmósfera,
03:11
doesn't leave any long-lived radioactive waste:
61
191260
4000
no deja residuos radioactivos de larga duración,
03:15
it's fusion.
62
195260
2000
es la fusión.
03:17
But there is a catch. Of course there is always a catch in these cases.
63
197260
2000
Pero hay una trampa. Claro, siempre hay una trampa en estos casos.
03:19
Fusion is very hard to do.
64
199260
3000
La fusión es muy difícil de hacer.
03:22
We've been trying for 50 years.
65
202260
3000
Hemos estado tratando por 50 años.
03:25
Okay. What is fusion? Here comes the nuclear physics.
66
205260
3000
Bien. ¿Qué es fusión? Aquí viene la física nuclear.
03:28
And sorry about that, but this is what turns me on.
67
208260
3000
Y lo siento por esto, pero es lo que me emociona.
03:31
(Laughter)
68
211260
2000
(Risas)
03:33
I was a strange child.
69
213260
4000
Fui un niño extraño.
03:37
Nuclear energy comes for a simple reason.
70
217260
4000
La energía nuclear sucede por una simple razón.
03:41
The most stable nucleus is iron, right in the middle of the periodic table.
71
221260
4000
El núcleo más estable es hierro, justo en la mitad de la tabla periódica.
03:45
It's a medium-sized nucleus.
72
225260
2000
Es un núcleo de tamaño medio.
03:47
And you want to go towards iron if you want to get energy.
73
227260
4000
Y queremos ir hacia el hierro si queremos obtener energía.
03:51
So, uranium, which is very big, wants to split.
74
231260
3000
Entonces, uranio, que es muy grande, quiere dividirse.
03:54
But small atoms want to join together,
75
234260
3000
Pero átomos pequeños quieren juntarse,
03:57
small nuclei want to join together
76
237260
2000
pequeños núcleos quieren juntarse
03:59
to make bigger ones to go towards iron.
77
239260
2000
para hacer núcleos más grandes que se acerquen al de hierro.
04:01
And you can get energy out this way.
78
241260
2000
Y ustedes pueden obtener energía de esta manera.
04:03
And indeed that's exactly what stars do.
79
243260
2000
Y efectivamente, esto es exactamente lo que las estrellas hacen.
04:05
In the middle of stars, you're joining hydrogen together to make helium
80
245260
4000
En el centro de las estrellas se está uniendo hidrógeno para hacer helio
04:09
and then helium together to make carbon,
81
249260
2000
y luego helio se une para hacer carbono,
04:11
to make oxygen, all the things that you're made of
82
251260
2000
para hacer oxígeno, todas las cosas de las que estamos hechos
04:13
are made in the middle of stars.
83
253260
3000
se hacen en el centro de las estrellas.
04:16
But it's a hard process to do
84
256260
2000
Pero es un proceso difícil de hacer
04:18
because, as you know, the middle of a star is quite hot,
85
258260
3000
porque, como saben, el centro de una estrella es bastante caliente,
04:21
almost by definition.
86
261260
4000
casi por definición.
04:25
And there is one reaction
87
265260
3000
Y hay una reacción
04:28
that's probably the easiest fusion reaction to do.
88
268260
5000
que es probablemente la reacción de fusión más fácil de hacer.
04:33
It's between two isotopes of hydrogen, two kinds of hydrogen:
89
273260
4000
Es entre dos isotopos de hidrógeno, dos tipos de hidrógeno,
04:37
deuterium, which is heavy hydrogen,
90
277260
3000
deuterio, que es hidrógeno pesado,
04:40
which you can get from seawater,
91
280260
2000
que se puede obtener del agua de mar,
04:42
and tritium which is super-heavy hydrogen.
92
282260
4000
y tritio que es hidrógeno súper pesado.
04:46
These two nuclei, when they're far apart, are charged.
93
286260
4000
Estos dos núcleos, cuando están bien separados, están cargados.
04:50
And you push them together and they repel.
94
290260
3000
Y al acercarlos se repelen.
04:53
But when you get them close enough,
95
293260
2000
Pero cuando se acercan lo suficiente,
04:55
something called the strong force starts to act
96
295260
2000
algo llamado la fuerza fuerte comienza a actuar
04:57
and pulls them together.
97
297260
2000
y los hace acercarse más.
04:59
So, most of the time they repel.
98
299260
2000
Entonces, la mayoría del tiempo se repelen.
05:01
You get them closer and closer and closer and then at some point
99
301260
2000
Y al ponerlos más cerca y más cerca y más cerca en algún momento
05:03
the strong force grips them together.
100
303260
3000
la fuerza fuerte los amarra juntos.
05:06
For a moment they become helium 5,
101
306260
2000
Por un momento se convierten en helio 5,
05:08
because they've got five particles inside them.
102
308260
2000
porque tienen cinco partículas dentro de ellos.
05:10
So, that's that process there. Deuterium and tritium goes together
103
310260
2000
Entonces, éste es el proceso. Deuterio y tritio se unen
05:12
makes helium 5.
104
312260
2000
haciendo helio 5.
05:14
Helium splits out, and a neutron comes out
105
314260
3000
Helio se separa, y un neutrón se libera
05:17
and lots of energy comes out.
106
317260
2000
y mucha energía es liberada.
05:19
If you can get something to about 150 million degrees,
107
319260
3000
Si pueden hacer que algo esté a alrededor de 150 millones de grados,
05:22
things will be rattling around so fast
108
322260
2000
las cosas estarán vibrando tan rápido
05:24
that every time they collide in just the right configuration,
109
324260
4000
que cada vez que colisionen en la configuración precisa,
05:28
this will happen, and it will release energy.
110
328260
2000
esto sucederá, y liberará energía.
05:30
And that energy is what powers fusion.
111
330260
4000
Y esa energía es la que genera la fusión.
05:34
And it's this reaction that we want to do.
112
334260
3000
Y es esta reacción la que queremos hacer.
05:37
There is one trickiness about this reaction.
113
337260
3000
Hay un problema con esta reacción.
05:40
Well, there is a trickiness that you have to make it 150 million degrees,
114
340260
3000
Bien, el problema es que se tiene que hacer a 150 millones de grados,
05:43
but there is a trickiness about the reaction yet.
115
343260
3000
pero hay otro problema acerca de la reacción.
05:46
It's pretty hot.
116
346260
2000
Es demasiado caliente.
05:48
The trickiness about the reaction is that
117
348260
2000
El problema acerca de la reacción es que
05:50
tritium doesn't exist in nature.
118
350260
2000
tritio no existe en la naturaleza.
05:52
You have to make it from something else.
119
352260
2000
Hay que hacerlo de alguna otra cosa.
05:54
And you make if from lithium. That reaction at the bottom,
120
354260
3000
Y se hace del litio. La reacción en la parte inferior,
05:57
that's lithium 6, plus a neutron,
121
357260
4000
es litio 6, más un neutrón,
06:01
will give you more helium, plus tritium.
122
361260
2000
dará más helio, más tritio.
06:03
And that's the way you make your tritium.
123
363260
2000
Y esa es la forma de hacer tritio.
06:05
But fortunately, if you can do this fusion reaction,
124
365260
3000
Pero afortunadamente, si pueden hacer esta reacción de fusión,
06:08
you've got a neutron, so you can make that happen.
125
368260
4000
tienen un neutrón, así que lo pueden hacer.
06:12
Now, why the hell would we bother to do this?
126
372260
3000
Ahora, ¿por qué diablos nos interesa hacer esto?
06:15
This is basically why we would bother to do it.
127
375260
3000
Esto es básicamente por lo que nos interesa hacerlo.
06:18
If you just plot how much fuel
128
378260
4000
Si hacen una gráfica de cuánto combustible
06:22
we've got left, in units of
129
382260
2000
nos queda, en unidades de
06:24
present world consumption.
130
384260
2000
consumo global actual.
06:26
And as you go across there you see
131
386260
3000
Y a medida que cruzamos esto vemos
06:29
a few tens of years of oil -- the blue line, by the way,
132
389260
2000
unas cuantas décadas de petroleo -- la línea azul, por cierto,
06:31
is the lowest estimate of existing resources.
133
391260
3000
es el estimado más bajo de recursos existentes.
06:34
And the yellow line is the most optimistic estimate.
134
394260
4000
Y la línea amarilla es el estimado más optimista.
06:38
And as you go across there you will see
135
398260
2000
Y a medida que cruzamos esto ustedes verán
06:40
that we've got a few tens of years, and perhaps 100 years
136
400260
2000
que nos quedan unas cuantas décadas, tal vez 100 años
06:42
of fossil fuels left.
137
402260
3000
de combustibles fósiles disponibles.
06:45
And god knows we don't really want to burn all of it,
138
405260
2000
Y Dios sabe que realmente no queremos consumir todo esto.
06:47
because it will make an awful lot of carbon in the air.
139
407260
2000
Porque emitirá una gran cantidad de carbono al aire.
06:49
And then we get to uranium.
140
409260
3000
Y luego llegamos al uranio.
06:52
And with current reactor technology
141
412260
2000
Y con la tecnología actual de reactores
06:54
we really don't have very much uranium.
142
414260
3000
realmente no tenemos mucho uranio.
06:57
And we will have to extract uranium from sea water,
143
417260
2000
Y tendremos que extraer uranio del agua de mar.
06:59
which is the yellow line,
144
419260
2000
que es la línea amarilla,
07:01
to make conventional nuclear power stations
145
421260
3000
para hacer que las estaciones nucleares de poder convencionales
07:04
actually do very much for us.
146
424260
2000
realmente hagan mucho más por nosotros.
07:06
This is a bit shocking, because in fact our government
147
426260
2000
Esto es un poco sorprendente, porque de hecho nuestro gobierno
07:08
is relying on that for us to meet Kyoto,
148
428260
3000
está dependiendo de esto para que podamos cumplir con Kyoto,
07:11
and do all those kind of things.
149
431260
2000
y hacer toda esta clase de cosas.
07:13
To go any further you would have to have breeder technology.
150
433260
2000
Para lograr avanzar más tendríamos que utilizar tecnología de reproducción.
07:15
And breeder technology is fast breeders. And that's pretty dangerous.
151
435260
4000
Y la tecnología de reproducción son reproductores rápidos. Y eso es bastante peligroso.
07:19
The big thing, on the right,
152
439260
2000
La cosa grande, a la derecha,
07:21
is the lithium we have in the world.
153
441260
2000
es el litio que tenemos en el mundo.
07:23
And lithium is in sea water. That's the yellow line.
154
443260
3000
Y el litio está en el agua de mar. Esa es la línea amarilla.
07:26
And we have 30 million years worth of fusion fuel in sea water.
155
446260
4000
Y tenemos 30 millones de años en combustible de fusión del agua de mar.
07:30
Everybody can get it. That's why we want to do fusion.
156
450260
3000
Todos lo pueden obtener. Es por esto que queremos hacer fusión.
07:33
Is it cost-competitive?
157
453260
3000
Y ¿es costo-competitivo?
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We make estimates of what we think it would cost
158
456260
2000
Hacemos estimados de lo que creemos podría costar
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to actually make a fusion power plant.
159
458260
2000
hacer una planta de poder de fusión.
07:40
And we get within about the same price
160
460260
3000
Y obtenemos un precio alrededor
07:43
as current electricity.
161
463260
2000
del de la electricidad actual.
07:45
So, how would we make it?
162
465260
2000
Entonces, ¿cómo lo haríamos?
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We have to hold something at 150 million degrees.
163
467260
3000
Tenemos que mantener algo a 150 millones de grados.
07:50
And, in fact, we've done this.
164
470260
3000
Y, de hecho, lo hemos logrado.
07:53
We hold it with a magnetic field.
165
473260
2000
Lo mantenemos con un campo magnético.
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And inside it, right in the middle of this toroidal shape, doughnut shape,
166
475260
5000
Y dentro de el, justo en el centro de esta forma anular, forma de dona,
08:00
right in the middle is 150 million degrees.
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480260
2000
justo en el centro está a 150 millones de grados.
08:02
It boils away in the middle at 150 million degrees.
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482260
4000
Hierve en el centro a 150 millones de grados.
08:06
And in fact we can make fusion happen.
169
486260
2000
Y de hecho podemos hacer que suceda la fusión.
08:08
And just down the road, this is JET.
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488260
2000
Y justo al final del camino, esto es JET.
08:10
It's the only machine in the world that's actually done fusion.
171
490260
2000
Es la única máquina en el mundo que realmente ha hecho fusión.
08:12
When people say fusion is 30 years away, and always will be,
172
492260
3000
Cuando la gente dice que la fusión está a 30 años, y siempre lo estará,
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I say, "Yeah, but we've actually done it." Right?
173
495260
3000
Yo digo, "Claro, pero realmente lo hemos logrado." ¿Cierto?
08:18
We can do fusion. In the center of this device
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498260
2000
Podemos hacer fusión. En el centro de este aparato
08:20
we made 16 megawatts of fusion power in 1997.
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500260
3000
logramos 16 mega vatios de poder de fusión en 1997.
08:23
And in 2013 we're going to fire it up again
176
503260
3000
Y en el 2013, lo vamos a prender de nuevo
08:26
and break all those records.
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506260
2000
y romper todos los registros.
08:28
But that's not really fusion power. That's just making some fusion happen.
178
508260
3000
Pero esto no es realmente poder de fusión. Esto es sólo hacer algo de fusión.
08:31
We've got to take that, we've got to make that into a fusion reactor.
179
511260
3000
Tenemos que llevar esto, tenemos que hacer esto en un reactor de fusión.
08:34
Because we want 30 million years worth of fusion power for the Earth.
180
514260
5000
Porque queremos 30 millones de años de poder de fusión para la tierra.
08:39
This is the device we're building now.
181
519260
2000
Éste es el aparato que estamos construyendo ahora.
08:41
It gets very expensive to do this research.
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521260
2000
Se vuelve muy costoso hacer esta investigación.
08:43
It turns out you can't do fusion on a table top
183
523260
2000
Resulta que no se puede hacer fusión sobre una mesa
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despite all that cold fusion nonsense. Right?
184
525260
3000
a pesar de todos esos disparates de fusión fría. ¿Cierto?
08:48
You can't. You have to do it in a very big device.
185
528260
3000
No se puede. Hay que hacerlo en un aparato muy grande.
08:51
More than half the world's population is involved in building this device
186
531260
3000
Más de la mitad de la población mundial está involucrada en la construcción de este aparato
08:54
in southern France, which is a nice place to put an experiment.
187
534260
3000
en el sur de Francia. Que es un lugar bonito para hacer un experimento.
08:57
Seven nations are involved in building this.
188
537260
4000
Siete naciones están involucradas en esto.
09:01
It's going to cost us 10 billion. And we'll produce half a gigawatt of fusion power.
189
541260
4000
Y nos va a costar 10 billones. Y produciremos medio giga vatio de poder de fusión.
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But that's not electricity yet.
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545260
3000
Pero esto no es electricidad todavía.
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We have to get to this.
191
548260
2000
Tenemos que llegar a esto.
09:10
We have to get to a power plant.
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550260
2000
Tenemos que llegar a una planta de poder.
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We have to start putting electricity on the grid
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552260
2000
Tenemos que empezar a poner electricidad en la red
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in this very complex technology.
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554260
2000
en esta tecnología muy compleja.
09:16
And I'd really like it to happen a lot faster than it is.
195
556260
3000
Y realmente quiero que suceda mucho más rápido de lo que se ha logrado.
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But at the moment, all we can imagine is sometime in the 2030s.
196
559260
5000
Pero ahora todo lo que podemos imaginar es en algún momento de los 2030s.
09:24
I wish this were different. We really need it now.
197
564260
2000
Desearía que esto fuera diferente. Realmente lo necesitamos ya.
09:26
We're going to have a problem with power
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566260
2000
Vamos a tener un problema con la energía
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in the next five years in this country.
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568260
2000
en los próximos cinco años en este país.
09:30
So 2030 looks like an infinity away.
200
570260
4000
Así que el 2030 se ve infinitamente lejos.
09:34
But we can't abandon it now; we have to push forward,
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574260
2000
Pero no podemos abandonarlo ahora; tenemos que empujar hacia adelante,
09:36
get fusion to happen.
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576260
2000
lograr que la fusión suceda.
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I wish we had more money, I wish we had more resources.
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578260
2000
Deseo que tuviéramos más dinero, deseo que tuviéramos más recursos.
09:40
But this is what we're aiming at,
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2000
Pero esto es a lo que estamos apuntando,
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sometime in the 2030s --
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2000
en algún momento de los 2030s --
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real electric power from fusion. Thank you very much.
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584260
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poder eléctrico real de la fusión. Muchas gracias.
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(Applause)
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586260
3000
(Aplauso)
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