Con una prestigiosa trayectoria en el campo de la Física de Plasmas, Félix Parra, ingeniero aeronáutico por la Universidad Politécnica de Madrid, deja la Universidad de Oxford donde ha ejercido docencia e investigación los últimos 8 años, para dirigir el Departamento de Teoría del Laboratorio de Física de Plasmas de Princeton (PPPL, de sus siglas en inglés), dependiente del Departamento de Energía de Estados Unidos.
"Esta es una gran oportunidad porque PPPL está creciendo y probando cosas nuevas muy interesantes este momento", explica Félix Parra Díaz, cuyo nuevo cargo comienza el 1 de octubre de 2021 e incluye un puesto de catedrático en la Universidad de Princeton, que gestiona el Laboratorio. "Es una oportunidad estupenda para trabajar con toda la gente del Departamento de Teoría. Tengo muchas ganas de construir este equipo contando con todos", dijo.
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Cubrir lagunas científicas
La fusión, la energía que impulsa el sol y las estrellas, combina elementos ligeros en forma de plasma -el estado de la materia compuesto por electrones libres y núcleos atómicos, o iones, que constituye el 99% del universo visible- para generar cantidades masivas de energía. Científicos de todo el mundo tratan de producir y controlar la fusión en la Tierra para obtener un suministro prácticamente inagotable de energía segura y limpia que genere electricidad para toda la humanidad.
"En general, lo que el Departamento de Teoría tiene que hacer es cubrir las lagunas científicas que necesitamos para diseñar reactores de fusión. Es el mayor Departamento de Teoría de Estados Unidos y probablemente del mundo, así que estamos bien situados para desarrollar las herramientas necesarias para diseñar y avanzar en el desarrollo de la fusión", afirma el nuevo director del Departamento.
En su nuevo cargo, Parra supervisará a 48 miembros del personal fijo del Departamento de Teoría que, incluyendo a visitantes, afiliados a la Universidad de Princeton y otras personas elevan el número total de teóricos a cerca de 100. Además, colaborará con el nuevo grupo de Ciencias Computacionales del Laboratorio, para resolver los retos de la fusión y entender el universo del plasma desde la escala nano hasta la astrofísica.
El director del PPPL, Steve Cowley, que insiste en la necesidad de innovar para colmar las actuales lagunas científicas y de ingeniería, espera con interés la llegada de Parra Díaz. Ambos científicos trabajaron juntos cuando Cowley dirigía el Centro Culham para la Energía de Fusión, el laboratorio nacional de Reino Unido para la investigación de la fusión. "Estoy encantado de que hayamos conseguido atraer a Félix al PPPL: es un teórico asombrosamente creativo. Los que hemos trabajado con él nos sentimos humildes por la rapidez y seguridad de sus ideas."
También recibe buenas palabras de Jon Menard, subdirector de investigación del PPPL. "Tengo muchas ganas de trabajar estrechamente con Félix para ayudar a impulsar las iniciativas de investigación del Laboratorio, especialmente para aprovechar las fortalezas únicas de PPPL en la teoría del plasma para avanzar en las plantas piloto de fusión basadas en tokamak esféricos y en stellarators”.
Félix Parra es autor o coautor de más de 100 artículos de alto nivel y ponencias sobre la física del plasma. Sus intereses científicos actualmente se mueven en dos aspectos vinculados a la fusión nuclear: “Por un lado, el confinamiento de las partículas, necesario para alcanzar las densidades y temperaturas necesarias para que se produzca la fusión. Por otro, una vez produzco energía de fusión, ¿cómo consigo extraerla de la máquina? Si uno es muy bueno confinando las partículas para conseguir fusión, es luego muy difícil extraer la energía producida sin dañar las paredes del reactor. Esta aparente contradicción entre dos aspectos tan fundamentales de la energía de fusión es algo que ahora mismo me interesa mucho”.
Una trayectoria intensa y premiada
Ingeniero aeronáutico por la Universidad Politécnica de Madrid, estudió en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos, en la especialidad de Propulsión, siendo el primero de su promoción (entre 240 estudiantes).
“Tengo muy buenos recuerdos de mi paso por Aeronáuticos y la UPM. Fue en esa época cuando me enamoré de la Física y las Matemáticas. Aeronáuticos ofrece un programa de estudios muy completo en estos temas, con unos apuntes y unas colecciones de problemas excelentes. Tuve también un elenco de profesores de un nivel altísimo. Fue sobre la base de esta educación que pude construir mi carrera de investigación. Empecé investigando con el profesor Eduardo Ahedo, quien me hizo interesarme por la Física de Plasmas y fue lo que me llevó a EEUU y a empezar a trabajar en fusión nuclear”.
Cruzó el Atlántico para ir al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), donde obtuvo primero un máster y luego un doctorado en 2009. "Soy por educación un ingeniero aeroespacial especializado en motores a reacción y cohetes. Pero en el MIT muchas de las asignaturas de plasma las imparte el grupo de fusión. Así que pasé de los cohetes de plasma a la teoría de la fusión, y me convencí de que la energía por fusión nuclear es posible después de aprender cómo funciona. Es una idea muy hermosa y nos estamos acercando tanto".
Su tesis, titulada “Extensión del Modelo Girocinético a las Escalas Temporales Características del Transporte”, ganó el Premio Marshall N. Rosenbluth 2011, reconocimiento a tesis excepcionales en Física de Plasmas realizadas en EEUU en 2009 y 2010. En ella, estudió el efecto de la turbulencia en el campo eléctrico y la velocidad del plasma, demostrando que los modelos en los que se basa la nueva generación de códigos girocinéticos sólo pueden dar un valor incorrecto para el campo eléctrico. Asimismo, propuso un modelo alternativo que incluye todos los efectos necesarios (efectos que sólo entran a una escala temporal más larga, llamada escala de transporte) para calcularlo de manera correcta. Precisamente es esta nueva perspectiva del problema, la que le valió el galardón, siendo el primer español que lo obtenía, y siendo actualmente el único español en haber sido premiado en las 35 ediciones celebradas.
A continuación, pasó dos años como becario posdoctoral en la Universidad de Oxford antes de convertirse en profesor asistente en el MIT de 2011 a 2013. Su investigación en ese puesto le valió un premio muy competitivo del Departamento de Energía de EEUU para jóvenes investigadores (DOE Early Career Award). Regresó a Oxford como profesor asociado en 2013 antes de convertirse en catedrático en 2019. Durante su estancia en Oxford ganó también el Premio al Mejor Físico Teórico Joven de la Real Sociedad Española de Física.
Ilusión y expectativas
“En mi nuevo trabajo espero poder usar todo lo que he aprendido en los 12 años desde que terminé mi tesis para proponer diseños que hagan realidad la energía por fusión nuclear, o al menos solucionen algunos de los problemas más importantes. Mi nuevo puesto de director del Departamento de Teoría de PPPL me va a permitir pensar más a lo grande de lo que he podido hasta ahora”, afirma.
Pero Félix, también está dispuesto a aprender de sus nuevos colegas, deseoso de conocer el trabajo del Departamento de Teoría. "La gente del Departamento de Teoría sabe lo que hace y yo tendré que escuchar. ¿Cuáles son los conceptos y las herramientas que no tenemos y que el Departamento de Teoría de PPPL puede proporcionar? Tenemos que averiguar qué nos falta y qué tenemos que hacer como comunidad de fusión. Esto es muy importante porque Estados Unidos está cada vez más cerca de tener que diseñar centrales de fusión", concluye.