Todo lo que necesitas saber sobre la fusión, la energía inagotable de las estrellas
La fusión es la fuente de energía más prometedora hasta la fecha: limpia, sostenible, infinita. No en vano, alimenta a las estrellas, que brillan durante miles de millones de años gracias a millones de toneladas de núcleos de hidrógeno que chocan entre sí a tremendas temperaturas y presiones en su interior. Este proceso les obliga a vencer la repulsión electrostática, creando un elemento más pesado, el helio.
Es así como todas ellas, incluido nuestro Sol, generan de forma natural ingentes cantidades de luz y calor. Cuando la humanidad comprendió este mecanismo, la pregunta se volvió terrenal: ¿podríamos emular algo parecido aquí y usar todo ese enorme potencial sin apenas residuos en nuestro beneficio? Eso es lo que buscan los experimentos como el del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en California, y que acaba de anunciar que ha conseguido, por primera vez, generar más energía de la que se necesitaba para activar la reacción.
Pero, ¿qué diferencia hay entre fusión y fisión? ¿cuándo este fuente tan prometedora encenderá nuestros electrodomésticos? ¿es peligrosa? Estas son solo algunas de las preguntas más recurrentes acerca de esta nueva energía.
¿Qué diferencia hay entre fusión y fisión?
Aunque tanto la fisión como la fusión son reacciones nucleares que liberan la energía almacenada en el núcleo del átomo, en la primera se produce una separación de un núcleo pesado en núcleos más pequeños; sin embargo, en la fusión nuclear se combinan núcleos ligeros para crear uno más grande y pesado.
¿La fusión crea residuos?
El principal producto de las reacciones de fusión es el helio, que es inocuo y no causa efecto invernadero. Además, aunque las paredes del reactor sí que se convierten en material radiactivo, son considerados residuos de ‘baja activación’, con poco poder contaminante.
¿Por qué se dice que es una fuente casi inagotable?
Para muestra, un ejemplo: con un gramo de hidrógeno y los sistemas actuales se puede obtener mediante la combustión la energía para mover un coche 100 metros; gracias a la fusión, podría recorrer 200.000 kilómetros. O algo más gráfico: con la batería de litio de un teléfono móvil y medio litro de agua se podría generar toda la energía que consume un europeo medio en 30 años.
¿Es una fuente de energía segura?
En una central nuclear de fusión no podría darse un evento similar al de Chernóbil o Fukushima: es físicamente imposible. Si algo va mal, la temperatura baja inmediatamente de forma natural y la reacción se extingue por sí sola.
¿Cuándo tendremos el primer reactor comercial?
A pesar del avance del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, su sistema, de momento, es difícilmente escalable a un reactor de fusión comercial. En este aspecto, el proyecto más adelantado es el ITER (siglas de Reactor Experimental Termonuclear Internacional). Este reactor, que se está construyendo en Cadarache (Francia), planea llevar a cabo sus primeros experimentos con una ganancia diez veces más potente que la del NIF, en 2028 –si bien, en este momento se encuentran revisando de nuevo los plazos–. ITER será el primer dispositivo de fusión que mantendrá la fusión durante periodos largos de tiempo y el primer en poner a prueba las tecnologías integradas, materiales y física necesarios para la producción comercial de la electricidad de fusión.
¿Cuántos países hay investigando este campo?
Muchos países están detrás de conseguir la energía de fusión. El proyecto ITER es una colaboración mundial de 35 países: los 27 de la Unión Europea, Suiza, Reino Unido, China, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos. Pero cada país también tiene sus propios experimentos: aparte del estadounidense del laboratorio Lawrence Livermore en EE.UU., en Europa está el JET (siglas de Joint European Torus); China tiene varios ‘soles artificiales’ bastante exitosos y Corea del Sur también ha comenzado sus propios experimentos.
¿Qué diferencia hay entre unos modelos de reactor y otros?
Existen varios modelos: el utilizado por los científicos estadounidenses se basa en el confinamiento inercial: apuntando varios potentes láser a un punto microscópico consiguen elevar la temperatura y la presión de una minúscula cápsula de oro repleta de hidrógeno, deuterio y tritio, generando billones de vatios de potencia de fusión, si bien durante un periodo muy corto. Sin embargo, de momento, tienen menos recorrido de cara a aplicarse en reactores comerciales.
En cambio, los tipo tokamak , como JET, los prototipos asiáticos o el futuro ITER, sí tienen, a priori, muchas más papeletas de convertirse en una solución viable para llevar la energía de fusión a una planta energética conectada, por ejemplo, a una red eléctrica que nos permita encender la luz de la cocina con la energía de las estrellas. Estos dispositivos, ideados en los años 50 en la URSS, son una especie de ‘rosquilla’ hueca . En su interior, se inyecta una pequeña cantidad de este combustible formado por hidrógeno, deuterio y tritio, que se calienta a altas temperaturas y se convierte en un plasma ionizado que alcanza los 150 millones de grados Celsius –temperaturas diez veces más altas que las que se dan en el núcleo del Sol–, produciéndose la fusión.
Aunque está más cerca de ser un sistema escalable que el del laboratorio estadounidense, uno de los principales escollos para su implementación ha sido que el campo magnético se genera a través de enormes imanes que confinan y dan forma al plasma, manteniéndolo alejado de las paredes metálicas. Es el llamado confinamiento magnético General Atomics ha sido el encargado de crear el imán más poderoso del mundo y que servirá de ‘muro de contención’ al plasma ardiente del ITER, el reactor de participación internacional que se está construyendo en Cadarache (Francia) y con el que los científicos intentarán demostrar que la energía de fusión es una realidad fuera de la teoría.
Fuente: abc.es
