El éxito de un experimento de fusión nuclear en Estados Unidos da esperanzas de que pronto abunden las energías limpias.
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Investigadores de todo el mundo llevan varias décadas intentando desarrollar la fusión nuclear. Según sus defensores, podría permitir a la humanidad romper su dependencia de los combustibles fósiles, responsables del calentamiento global. Solo con avances en este sentido se puede mejorar la eficiencia a través de la aplicación de la inteligencia en el desarrollo sostenible.
Estados Unidos anunció un avance científico histórico en este campo, que podría revolucionar en unas décadas la producción de energía en la Tierra al proporcionar abundante energía limpia.
Por primera vez se ha producido más energía de fusión que la energía láser utilizada
Un experimento realizado la semana pasada “produjo más energía de fusión que la energía láser utilizada” para provocar la reacción, según informó en un comunicado el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), con sede en California y dependiente del Departamento de Energía estadounidense.
Este éxito pasará “a los libros de historia”, declaró la Secretaria de Energía, en una rueda de prensa. El anuncio, que ya se había filtrado a la prensa hace unos días, ha causado expectación en la comunidad científica de todo el mundo.
192 láseres
Actualmente, las centrales nucleares utilizan la fisión, que funciona partiendo el núcleo de un átomo pesado, liberando energía.
La fusión nuclear, por su parte, hace que dos núcleos ligeros se fusionen para formar uno más pesado. Esta es la reacción que impulsa a las estrellas, incluido nuestro Sol. Gracias a las condiciones extremas de calor y presión que reinan allí, los átomos de hidrógeno se fusionan para formar helio, produciendo una inmensa cantidad de energía en el proceso.
En la Tierra, este proceso puede lograrse con la ayuda de láseres ultrapotentes. En la National Ignition Facility (NIF), dependiente del laboratorio californiano, no menos de 192 láseres apuntan a un blanco tan pequeño como un dedal, donde se colocan los átomos ligeros de hidrógeno que se van a fusionar. Los científicos produjeron unos 3,15 megajulios de energía suministrando originalmente 2,05 megajulios a través de los láseres, según el comunicado.
Este resultado demuestra por fin un principio físico imaginado hace décadas.
La fusión tiene muchas ventajas sobre la fisión:
- No conlleva riesgo de accidente nuclear
- Produce menos residuos radiactivos.
- Sobre todo, en comparación con las centrales de carbón o gas, no genera gases de efecto invernadero.
No antes de “décadas”
Sin embargo, aún queda mucho camino por recorrer antes de que esta solución sea viable a escala industrial y comercial. Probablemente “décadas”, confesó el martes el director del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.
Los retos son tecnológicos, ya que el experimento debe poder repetirse muchas veces por minuto.
Sin embargo, para limitar el calentamiento global, es absolutamente necesario reducir ya las emisiones de gases de efecto invernadero en la medida de lo posible, insisten todos los expertos en clima.
Hay otros proyectos de fusión nuclear en desarrollo, como el proyecto internacional Iiter, actualmente en construcción en Francia. En lugar de láseres, se utilizará la técnica conocida como confinamiento magnético: los átomos de hidrógeno se calentarán en un enorme reactor, donde quedarán confinados por el campo magnético de unos imanes.
Desde hace setenta años, los ingenieros atómicos nos prometen la luna: electricidad nuclear sin residuos radiactivos. ¡Fusión nuclear! Pero ¿a qué esperan para hacerlo realidad?
Sobre el papel, no es gran cosa: deuterio y tritio (ambos isótopos del hidrógeno) calentados hasta el blanco para que se fusionen en helio y emitan una cantidad colosal de energía.
¿Y si la humanidad acaba de dar un gran paso hacia el aprovechamiento de la energía solar?
El Departamento de Energía de Estados Unidos anunció un “enorme gran avance científico” en el campo de la fusión nuclear.
Considerada la energía del futuro, la fusión nuclear consiste en fusionar dos núcleos atómicos para formar un núcleo más pesado, mientras que la fisión, utilizada en los reactores nucleares actuales, consiste en romper núcleos atómicos pesados bombardeándolos con neutrones. Además de liberar una cantidad de energía mucho mayor, la fusión también tiene la ventaja de no generar residuos radiactivos de larga duración.
120% de eficacia
El inconveniente era que la energía gastada para mantener incluso una breve reacción de fusión en los reactores experimentales seguía siendo muy superior a la obtenida. Pero es posible que el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) de California haya roto esta barrera…
Según el Financial Times, que cita varias fuentes familiarizadas con los resultados, un experimento reciente produjo 2,5 megajulios de energía con un coste de 2,1, es decir, una eficiencia del 120%. Se cree que ésta es la primera reacción de fusión que genera una ganancia neta.
Como se ha mencionado, para lograrlo, el laboratorio utilizó una técnica conocida como “confinamiento inercial”, bombardeando un gránulo de plasma de hidrógeno con uno de los láseres más potentes del mundo. Este método difiere del confinamiento magnético más utilizado en los reactores experimentales -como el que se está construyendo en Cadarache (Bouches-du-Rhône)-, que consiste en controlar el plasma con potentes imanes.
Construido en un terreno del tamaño de tres campos de fútbol, el LLNL concentra cerca de 200 rayos láser en un punto minúsculo para concentrar una gran cantidad de energía, necesaria para desencadenar la reacción de fusión. La instalación, de 3.500 millones de dólares, ya había producido el año pasado 1,37 megajulios, el 70% de la energía gastada entonces, una producción sin precedentes.
¿Un “momento histórico”?
“Si este avance… es definitivo, podrá cambiar las reglas del juego para el planeta. Vamos a asistir a un momento histórico si se mantienen y mejoran los resultados.
El anuncio se produce también en un momento en que la Ley de Reducción de la Inflación, el gran plan de reforma defendido por la administración Biden, prevé invertir 370.000 millones de dólares para descarbonizar la economía estadounidense. Esta medida podría acelerar considerablemente la financiación de proyectos relacionados con la fusión.
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