Vuelve el sueño de la fusión nuclear
La puesta en marcha de un nuevo reactor en Alemania ha relanzado el viejo proyecto de crear energía fusionando dos átomos de hidrógeno.
El pasado 3 de febrero, el Instituto Max Planck para la Física del Plasma anunciaba en la ciudad alemana de Greifswald que había creado su primer plasma de hidrógeno en el experimento Wendelstein 7-X. Se trata del mayor reactor nuclear de su tipo, un stellarator, y su misión consiste en comprobar si podrá utilizarse en el futuro como fuente de energía comercial.
La meta es que dos núcleos de hidrógeno se unan para formar uno de helio, y se libere energía. Fue la canciller alemana Angela Merkel quien pulsó un botón y emitió un pulso de microondas de dos megavatios (MW). Así calentó una pequeña cantidad de hidrógeno hasta que se separaron los electrones del núcleo. Al mismo tiempo se puso en marcha la botella magnética destinada a mantener el plasma flotando sin acercarse a las paredes de la cámara.
El responsable de operaciones del Wendelstein 7-X, Hans-Stephan Bosch, sonrió de oreja a oreja: “Con una temperatura de ochenta millones de grados y una vida de un cuarto de segundo, se han superado nuestras expectativas”. Realmente es para estar contento como resultado inicial, pero no para augurar un futuro venturoso. Porque ahí tenemos el segundo problema tecnológico al que se enfrentan los físicos nucleares: mantener estable el plasma durante el tiempo suficiente para que se produzca la fusión y la consiguiente liberación energética.
Además, producir energía no es suficiente: debemos generar más de la que se consume. Hablamos del tercer gran reto de la fusión nuclear, el llamado factor de ganancia (Q). Debemos recordar que el Wendelstein 7-X no está diseñado para producir energía, sino para demostrar que es posible hacerlo con una máquina de ese tipo.
Por añadidura, la mayoría de los expertos dedicados a este milmillonario campo de investigación piensa que solo otro tipo de confinamiento magnético puede conseguirlo: el tokamak. Acrónimo ruso de cámara toroidal con bobinas magnéticas, fue construido por primera vez en la Unión Soviética hace sesenta años. Es un tubo con forma de donut –un toro– envuelto por bobinas superconductoras que crean un potente campo magnético en el interior. Pero hay un problema: debido a su forma toroidal, las partículas del plasma se desvían de su curso y se dispersan hacia la pared. Para evitarlo, se provoca una torsión en el campo magnético o twist que fuerza a las partículas a mantenerse en el centro del tubo.
Esta diferencia de diseño tiene sus repercusiones. El tokamak es más sencillo de fabricar y operar, pero presenta dificultades a la hora de mantener el plasma estable sin que se vaya contra los tabiques de la vasija. Por su parte, el stellarator tiene la ventaja de que no hay que hacer nada para mantener el estado estacionario una vez conseguido. Su talón de Aquiles es lo enrevesado de su diseño.
Más información sobre este tema en el reportaje Vuelve el sueño de la fusión nuclear, escrito por Miguel Ángel Sabadell. Puedes leerlo en número 422 de la revista Muy Interesante.
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