Sociedad

Energía limpia

EE UU da el primer paso gracias a la fusión nuclear para conseguir energía barata, limpia e ilimitada

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.

REFERENCIAS (MLA):