La energía limpia e ilimitada, más cerca gracias a un nuevo hito en fusión nuclear
Al fin logran ganancia positiva en un laboratorio. ¿Qué significará este avance para el campo de la fusión nuclear? Exploramos los detalles del importante anuncio.
La fusión nuclear consiste en unir elementos ligeros como el hidrógeno para formar elementos más pesados, liberando una enorme explosión de energía en el proceso.
Ahora, la Instalación Nacional de Ignición de EE. UU. en Livermore (California), ha logrado un nuevo hito en materia de fusión nuclear. Se trata de un experimento innovador que ha dado como resultado lo que llevábamos esperando durante décadas y que, al fin, se ha materializado en un exitoso experimento. En enero, los resultados iniciales ya apuntaban a que faltaba poco tiempo para solventar uno de los mayores obstáculos en la energía de fusión: la ignición; conseguir que la fusión nuclear produzca más energía de la que utiliza. Ya es historia. Los científicos han logrado “embotellar” el Sol.
La secretaria del Departamento de Energía de EE. UU., Jennifer Granholm, ha sido quien ha realizado el anuncio sobre un "gran avance científico" en fusión nuclear en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California.
Un gran avance que podría conducir a futuras fuentes de energía
El esperadísimo hito científico, que ha despertado un gran entusiasmo dentro de la comunidad científica, ha sido anunciado por funcionarios del Departamento de Energía de EE. UU., siendo la primera vez que un laboratorio ha podido reproducir las reacciones que tienen lugar en el Sol de una manera que lleva a que salga más energía del experimento que la que entra.
Así es: por primera vez en la historia, un reactor de fusión nuclear ha creado más energía de la que necesita. Si se confirman los resultados experimentales, demostrará que la fusión es una forma viable de satisfacer las crecientes demandas de energía del planeta al replicar la reacción que lleva ocurriendo en el corazón de nuestra estrella durante miles de millones de años (con algunas limitaciones, claro).
hito-fusion-nuclear
La fusión nuclear controlada proporciona potencialmente una fuente de energía limpia. No produce desechos radiactivos tan duraderos como ocurre en los reactores de fisión (que dependen de átomos pesados como el uranio), pero técnicamente es mucho más difícil de lograr. De hecho, los científicos llevaban lidiando con esta promesa de lograr una fuente de energía limpia y duradera desde hace más de 60 años. Imitar las reacciones que se producen en el Sol, cuando un protón -el núcleo de un átomo de hidrógeno- se combina con otros protones para formar helio requiere un proceso combinado de altas presiones y temperatura. El enfoque lleva investigándose desde la década de 1950 y hasta ahora, los científicos no habían podido demostrar una ganancia de energía positiva, esto es, la ignición. No podemos calificarlo más que como un logro trascendental.
La reacción histórica
El experimento se realizó en el NIF (National Ignition Facility), un gran proyecto de fusión inercial que trata de demostrar la viabilidad de la fusión nuclear como fuente de energía alternativa. La reacción, en la que utilizaron láseres para bombardear isótopos de hidrógeno mantenidos en un estado de plasma caliente con el fin de fusionarlos en helio, como en el Sol, produjo unos 2,5 megajulios de energía, aportando más energía que la necesaria para alimentar los láseres, que son 2,1 megajulios. Una evidencia de que los científicos podrían aprovechar la fusión nuclear como fuente de energía.
“Con los experimentos de enero de este año 2022 ya se había conseguido alcanzar 1,3 megajulios con un disparo láser de 1,7 megajulios; pero además se demostraba fehacientemente el mecanismo de propagación de la onda térmica de quemado en el combustible que da pie a confiar en la obtención de más y más energía en el proceso. Ahora se demuestra claramente que se conoce el proceso y se supera el límite clave de obtener más energía de la que se usa en la iluminación por el láser del blanco combustible de deuterio y tritio”, explica a Science Media Centre José Manuel Perlado Martín, profesor emérito de Física Nuclear y presidente del Instituto de Física Nuclear Guillermo Velarde (IFN-GV) de la Universidad Politécnica Madrid (UPM).
“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. Está claro que queda aún por recorrer el camino de hacer efectiva esta energía extraída de la unión de los núcleos del hidrógeno. Pero este logro debería de significar que la investigación en los sistemas de iluminación del blanco, fabricación de las cápsulas combustibles, sistemas de la cámara de reacción y materiales adecuados a las condiciones de esta línea de fusión se deben incrementar sustancialmente, a diferencia de lo que ha venido ocurriendo en la Unión Europea”, concluye el experto.
Sin duda, un momento inolvidable en la historia de la humanidad y que supondrá una vuelta de tuerca en nuestro camino de generación de energía justo cuando el planeta más lo necesita.
Referencia: Zylstra, A.B., Hurricane, O.A., Callahan, D.A. et al. Burning plasma achieved in inertial fusion. Nature 601, 542–548 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04281-w
La ventana a un mundo en constante cambio
Muy Interesante
Recibe nuestra revista en tu casa desde 39 euros al año
Suscríbete