El nuevo descubrimiento sobre fusión nuclear es importante, pero llega tarde

Los científicos estadounidenses acaban de anunciar un gran avance en el campo de la energía de fusión, pero ¿por qué es esta vez diferente de otras ocasiones en las que se ha anunciado un salto similar?

Entre los físicos nucleares hay un chiste habitual que dice que «estamos a 30 años de conseguir la fusión nuclear, y siempre estaremos a 30 años», haciendo referencia a que las previsiones de conseguir una reacción de fusión nuclear viable en las próximas tres décadas se están haciendo desde mediados del siglo pasado.

La fusión nuclear es un proceso en el que los núcleos atómicos se combinan para formar un nuevo núcleo más pesado. Este proceso libera una enorme cantidad de energía, que puede aprovecharse para generar electricidad. Es el mismo proceso que hace funcionar el Sol y otras estrellas. A diferencia de la fisión nuclear, que es el proceso de división de los núcleos atómicos, la fusión es una fuente de energía mucho más limpia y eficaz. Sin embargo, también es mucho más difícil de conseguir, ya que requiere temperaturas y presiones extremadamente altas para forzar la fusión de los núcleos atómicos.

Desde los años 50, este experimento se ha descrito como el santo grial de la investigación en fusión nuclear. Hasta ahora, ningún grupo había sido capaz de producir más energía de la que consume la reacción… hasta ahora.

Por qué la fusión nuclear es tan complicada

Alcanzar las altísimas temperaturas y presiones necesarias para que se produzca la fusión es un reto tecnológico de enormes proporciones. Además, los materiales utilizados en los reactores de fusión deben ser capaces de soportar estas condiciones extremas, lo que también supone un reto importante. Las reacciones de fusión producen emisiones de neutrones muy energéticas, que pueden causar daños importantes al reactor con el paso del tiempo. Por ello, desarrollar un reactor de fusión eficiente y duradero es una tarea difícil y costosa.

Pero además, hasta ahora, las cuentas de la energía no salían: la cantidad de energía producida por la reacción era inferior a la cantidad de energía necesaria para iniciar y mantener la reacción. En otras palabras, la reacción no producía una ganancia neta de energía. Este es un reto importante para los investigadores de la fusión, ya que lograr una reacción de fusión sostenida y eficiente es necesario para el desarrollo de un reactor de fusión comercial. Hay muchos factores que pueden afectar a la eficiencia de una reacción de fusión, como el tipo de combustible utilizado, la configuración del reactor de fusión y las condiciones en el interior del reactor. Los investigadores trabajan constantemente para mejorar la eficiencia de las reacciones de fusión con el fin de convertir la fusión en una fuente de energía práctica y viable.

Los científicos de la Biblioteca Nacional Lawrence Livermore, en California, han sido los primeros en conseguir la «ignición» de la fusión, es decir, crear más energía a partir de las reacciones de fusión que la energía utilizada para iniciar el proceso. Es algo que ya habían anunciado de forma teórica el pasado agosto, y ahora lo han conseguido replicar por primera vez en la historia en un laboratorio.

Según los responsables del laboratorio, «se trata de una de las hazañas científicas más impresionantes del siglo XXI». Estos resultados indican que, por fin, sería posible desarrollar una fuente de energía limpia que podría revolucionar el mundo.

Así se produce energía de fusión nuclear

En el experimento de California, valorado en 3.500 millones de dólares, se introduce hidrógeno en una cápsula del tamaño de un grano de pimienta. A continuación, dispara un láser de 192 haces que calienta y comprime el combustible, simulando las condiciones del interior de una estrella. El calor y la presión intensos hacen que la cápsula implosione y que los átomos de hidrógeno se fusionen y produzcan energía.

Aunque el experimento ya se ha realizado cientos de veces, la semana pasada, por primera vez, el combustible se mantuvo lo suficientemente caliente, denso y compacto como para encenderse. Produjo más energía de la que habían depositado los láseres: unos dos megajulios de entrada y tres megajulios de salida.

Cuánto habrá que esperar para tener energía de fusión

En todo el mundo se han invertido enormes cantidades de dinero en intentar convertir la fusión nuclear en una alternativa viable a otras fuentes de energía más contaminantes, como los combustibles fósiles. Aunque el avance de esta semana es un logro científico increíble, os investigadores afirman que aún faltan al menos 10 años para que esta tecnología se convierta en una fuente de electricidad comercial. El laboratorio estadounidense utiliza uno de los láseres más grandes del mundo y el proceso requiere materiales difíciles de producir.

Tampoco se ha desarrollado aún el equipo necesario para convertir la energía producida por fusión en electricidad que pueda desplegarse en la red. Algunos científicos indican que, a pesar de la importancia del descubrimiento, y la necesidad de avanzar en esa dirección, podría ser demasiado tarde para salvar el planeta de los peores efectos del cambio climático. Ed Lyman, director de seguridad nuclear de la Union of Concerned Scientists, dice que no habrá energía de fusión nuclear viable hasta 2040. Sin embargo, es necesario descarbonizar el planeta de inmediato.