En un hito histórico, se ha conseguido producir más energía de la que se ha invertido en una reacción de fusión nuclear.
Por primera vez en la historia de la física, se ha
conseguido producir más energía de la que se ha invertido en una reacción de
fusión nuclear. Es lo que ha anunciado hoy el Departamento de Energía de los
Estados Unidos, y que supone un hito en la producción de energía abundante,
limpia y segura. “Se trata de un enorme paso para creer que efectivamente esta
puede ser la fuente de alta densidad de energía masiva y concentrada que
necesita la humanidad”, declara José Manuel Perlado Martín, profesor emérito de
Física Nuclear y presidente del Instituto de Física Nuclear Guillermo Velarde
de la Universidad Politécnica Madrid, al Science Media Centre España.
La reacción de fusión, realizada en un laboratorio del
gobierno estadounidense, ha producido la energía suficiente para mantener una
bombilla LED encendida durante unas 28 horas. Tal ha sido la energía generada
que ha dañado parte de la maquinaria destinada a analizar los resultados, lo
que ha complicado la evaluación. El Departamento de Energía ha anunciado que el
logro dará una capacidad sin precedentes para apoyar el programa estadounidense
de gestión de las reservas de armas nucleares y aportará grandes conocimientos
para desarrollar la energía limpia de fusión.
Buscando alternativas a los fósiles
La crisis energética actual pone de relieve la
importancia de encontrar fuentes de energía alternativas a los combustibles
fósiles. Solo así se podrá frenar la subida de la temperatura global y contener
el impacto de los fenómenos meteorológicos extremos, proteger la seguridad
alimentaria y mantener la calidad del aire. Las fuentes de energía renovables
como la solar o la eólica dependen de las condiciones atmosféricas, por eso la
energía de fusión resulta muy prometedora.
La fusión no produce emisiones de gases de efecto
invernadero ni genera residuos radiactivos a largo plazo. Para generarla se
emplea hidrógeno y litio, dos materiales abundantes en la Tierra, por tiene el
potencial de ser accesible en cualquier lugar del planeta. Además, se necesitan
volúmenes muy pequeños para producir, en teoría, grandes cantidades de energía:
los átomos que caben en un vaso de agua serían suficientes para abastecer a una
familia durante 80 años.
El reto de conseguir la fusión
El anuncio de hoy supone todo un hito para esta
tecnología. Iniciar la reacción de fusión requiere un aporte de energía
considerable, y, hasta ahora, la energía que consumía la reacción era siempre
mayor que la que generaba. En el experimento actual, sin embargo, ha sido al
revés: se necesitaron 2,05 megajulios de energía para producir 3,15 megajulios.
Sin embargo, incluso en las estimaciones más optimistas,
se calcula que habrá que esperar varias décadas para que esta tecnología sea
viable en el mercado. Uno de los principales retos para que la fusión sea
comercial será conseguir que la reacción dure más tiempo.
Dos estrategias, un objetivo
De hecho, hay varias iniciativas más con el objetivo de
desarrollar reactores de fusión eficaces, y probablemente consigan resultados
interesantes a lo largo de los próximos años que complementen lo anunciado
ayer. Las estrategias principales actualmente son dos: el confinamiento
inercial y el confinamiento magnético.
Para lograr que se produzca una reacción de fusión, el
combustible tiene que estar a una temperatura de decenas de millones de grados.
Por eso, uno de los principales retos para hacer viable esta tecnología es
confinar el combustible. En el confinamiento inercial, utilizado en el
experimento estadounidense, se envuelve una cápsula de combustible en rayos de
los láseres más potentes del mundo durante nanosegundos, con el objetivo de
lograr la reacción de fusión en los instantes previos a que la cápsula explote.
El otro sistema, que se está explorando en paralelo, se
conoce como confinamiento magnético. En lugar de disparar láseres, se crea una
especie de jaula magnética alrededor del combustible y este se calienta hasta
que se produzca la fusión. Seis países más la Unión Europea participan en el
reactor de confinamiento magnético ITER (siglas en inglés de Reactor
Termonuclear Experimental Internacional), que se está construyendo en Francia
con la misión de lograr diez veces más energía de la que necesita para operar
en las próximas décadas.
Además de los proyectos nacionales y las colaboraciones
internacionales, hay cada vez más iniciativas privadas que aportan financiación
al sector con idea de acelerar todo lo posible la viabilidad de esta
tecnología. Perlado Martín concluye: “este logro debería de significar que la
investigación en la fusión por confinamiento inercial se debe incrementar
sustancialmente”.
QUE NO TE LA CUELEN:
-Desde hace décadas, hay rumores de experimentos que han
logrado llevar a cabo una reacción de fusión a temperatura ambiente. Sin
embargo, estos experimentos de “fusión fría” nunca se han podido reproducir,
por eso la comunidad científica mira a estos resultados con escepticismo. Para
que ocurra la reacción de fusión, los dos átomos tienen que estar muy cerca el
uno del otro, y acercarlos tanto requiere de un aporte de energía que sería muy
difícil de conseguir sin que ascienda la temperatura.
-El término
“energía nuclear” se suele utilizar para referirse a la energía de fisión,
aunque la de fusión también se engloba en esta categoría. Las dos tienen que
ver con el núcleo de los átomos, de ahí el nombre. Pero, mientras que la fusión
consiste en unir dos átomos de hidrógeno (que son ligeros), la fisión funciona
separando un átomo pesado (normalmente uranio) en otros dos.
***Video:
https://www.larazon.es/ciencia/20221213/svn7lsjw4zezzhmltzydgdk7zu.html