El pasado 5 de diciembre, expertos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California lograron por primera vez una reacción de fusión nuclear con ganancia neta de energía, es decir, que produjeron más energía que la empleada en el proceso.
La subsecretaria de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA, en inglés) Jill Hruby afirmó en la comparecencia ante los medios que el pasado 5 de diciembre, cuando los científicos lograron la fusión nuclear con ganancia neta de energía, fue “un día importante para la ciencia”.
Para muchos, la fusión nuclear es la energía del futuro. Tiene varias ventajas: no genera CO2, produce menos desechos radiactivos que la energía nuclear conocida hasta ahora y no conlleva riesgos de accidentes.
La fusión difiere de la fisión nuclear, la técnica utilizada actualmente en las centrales nucleares que consiste en romper las uniones de núcleos atómicos pesados para liberar energía.
La fusión es el proceso inverso: implica fusionar dos núcleos ligeros (de hidrógeno por ejemplo), para crear uno pesado (de helio), y eso también libera energía.
Es el proceso que se produce en estrellas como el Sol.
“Controlar la fuente de energía de las estrellas es el mayor desafío tecnológico de la humanidad”, escribió en Twitter el físico Arthur Turrell, autor del libro “The Star Builders”.
La fusión solo es posible calentando materia a temperaturas extremadamente altas, a unos 150 millones de grados.
“Hay que encontrar mecanismos para aislar esa materia extremadamente caliente de todo lo que podría enfriarla”, explicó a la AFP Erik Lefebvre, jefe de proyecto de la Comisión de Energía Atómica (CEA) de Francia.
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El primer método es la fusión por confinamiento magnético. En un enorme reactor se calientan átomos ligeros de hidrógeno (deuterio y tritio). La materia se encuentra entonces en estado de plasma, un gas de muy baja densidad. Se controla mediante un campo magnético.
Este es el método que se utilizará para el proyecto internacional ITER, actualmente en construcción en Francia, y el utilizado por JET (Joint European Torus) cerca de Oxford.
Un segundo método consiste en enviar láseres de muy alta energía dentro de un cilindro del tamaño de un dedal, que contiene el hidrógeno.
Esta es la técnica utilizada por el National Ignition Facility (NIF) estadounidense. Este último fue el utilizado para el experimento reciente.
El principal objetivo de los laboratorios que utilizan láseres era hasta ahora demostrar el principio físico, mientras que el primer método intenta reproducir una configuración cercana a un futuro reactor de fusión.
“El camino es muy largo aún” antes de “una demostración a escala industrial y que sea comercialmente viable”, advierte Erik Lefebvre, para quien esos proyectos requieren aún 20 o 30 años de trabajo.
Probablemente “décadas” (pero menos de cinco), abundó este martes Kim Budil, directora del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, del que depende el NIF estadounidense.
Ahora que se ha logrado una ganancia de energía neta usando láseres, “tenemos que ver cómo simplificarlo”, añadió.
El método precisa múltiples mejoras tecnológicas: puesto que hay que poder repetir el experimento muchas veces por minuto y aumentar el rendimiento.
Al contrario que la fisión, la fusión no conlleva riesgos de accidente nuclear. Si hay algún fallo del sistema, la reacción simplemente se detiene, explica Lefebvre.
Además, la fusión produce menos desechos radiactivos que los que generan las centrales actuales. Y no produce gases de efecto invernadero.
“Es una fuente de energía totalmente descarbonizada, que genera pocos residuos, y que es intrínsecamente muy segura” por lo que sería “una solución de futuro para los problemas energéticos a escala global”, resume Lefebvre.
Debido a su estado de desarrollo, no representa una solución inmediata a la crisis climática, de modo que sigue siendo vital la transición de las energías fósiles.
