La energía que necesita la humanidad

Según la información dada en la rueda de prensa que ha dado este martes en Washington la secretaria de Energía del Gobierno de EEUU, Jennifer M. Grandholm, junto a otras autoridades de la National Nuclear Security Administration y la directora Kim Budil y científicos del laboratorio de Lawrence Livermore National Laboratory, el día 5 de diciembre de 2022 la National Ignition Facility (NIF) en el Laboratorio Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), en California, consiguió una energía neta de 3,15 megajulios con un láser de 2 megajulios. 

Esto significa que por primera vez en la historia de la física y de la energía un dispositivo de fusión nuclear de cualquier tipo, en este caso mediante el método de confinamiento inercial usando un láser, ha conseguido la ignición y ganancia de energía en el laboratorio. Es decir la obtención de ganancia neta de energía.

Con los experimentos de enero de este año 2022, con un láser de 1,7 megajulios ya se alcanzaron 1,3 megajulios (fue repetido en septiembre, con 1,2 megajulios) y se demostró el mecanismo de propagación de la onda térmica de quemado en el combustible que da pie a confiar en la obtención de 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.

El logro del laboratorio de California debería significar que la investigación en esta línea se debe incrementar sustancialmente a diferencia de lo que ha venido ocurriendo en la Unión Europea

Es un enorme paso para creer que la fusión nuclear puede ser la fuente de alta densidad de energía masiva y concentrada que necesita la humanidad, combinada con las renovables en un esquema de generación de energía eléctrica centralizada y deslocalizada. En la fusión inercial Europa no tiene plan ni ha invertido históricamente salvo pequeñas contribuciones. Su plan es la fusión magnética y en ella participan ITER, DONES y el DEMO. Con el periodo 2060-70 como fecha para el demostrador de potencia eléctrica. Esa fecha podría ser también la de la fusión inercial si hay inversión pública. No existe una fecha definida en la fusión inercial en EEUU, Japón y China, que ya llevan invertidas cifras muy importantes en la física y tecnología de la fusión inercial por láseres. Pero EEUU ha lanzado un programa de financiación publica muy agresivo para laboratorios y empresas en los últimos meses. ¿Puede acelerarse? Sí, jugando con una combinación público-privada, que la habrá. Y desde la iniciativa privada las empresas, que ya invierten en su conjunto miles de millones de euros, hablan de fechas en torno a 2040.

Queda por recorrer un camino no corto para 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 (láser, iones), fabricación de las cápsulas combustibles, sistemas de la cámara de reacción y materiales adecuados a las condiciones de esta línea de fusión se debe incrementar sustancialmente a diferencia de lo que ha venido ocurriendo en la Unión Europea. Y aun así se han puesto, gracias a colaboraciones nacionales con EEUU y Japón, a sistematizar la tecnología de reactor y saber qué se necesita investigar. 

En España existe desde hace 40 años el Instituto de Fusión Nuclear Guillermo Velarde en la Universidad Politécnica de Madrid, que tiene un acuerdo con LLNL, creado en el año 1982 exclusivamente para esta bella investigación de la fusión por confinamiento inercial-láser. Fue consecuencia del trabajo comenzado por el profesor Guillermo Velarde (medalla Edward Teller del Laboratorio LLNL) con un pequeño equipo en los primeros años 70 en la Junta de Energía Nuclear, manteniendo desde el principio colaboración con el LLNL en materias como el diseño de seguridad de la National Ignition Facility entre UPM y UNED, y el proyecto de reactor posterior denominado LIFE. En Europa, ha sido coordinador de tecnología en el Proyecto de Grandes Infraestructuras Europeo Fusión Láser HiPER para la investigación del desarrollo de un reactor de potencia y sus materiales avanzados.

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