EEUU anunciará este martes un hito en la fusión nuclear, para crear energía limpia

El Departamento de Energía de Estados Unidos anunciará este martes que científicos del país han logado por primera vez una ganancia neta de energía de una rección de fusión nuclear. O sea, han conseguido, durante fracciones de segundos, sacar más energía de la gastada para activar este proceso.

El sistema se basa en el mismo fenómeno físico con el cual se genera energía en las estrellas. Con ello, se produce energía limpia a partir de un recurso barato e ilimitado: el hidrógeno contenido en el agua. Hasta ahora, la energía gastada en los experimentos de fusión nuclear nunca había sido superior a la generada.

El contenido del anuncio fue adelantado este domingo pasado por el Financial Times, pero llevaba unos días circulando en la comunidad científica, según fuentes consultadas por EL PERIÓDICO. El hito se habría alcanzado el 5 de diciembre en la National Ignition Facility (NIF) del Laboratorio Nacional Federal Lawrence Livermore, en California, según esas fuentes.

A la espera de que se den más detalles, los números que circulan entre los investigadores apuntan a que se emplearon 2,1 megajulios de energía para activar el proceso y se produjeron 2,5 megajulios. 

"Si se confirma este paso tan grande, será una noticia magnífica. Con inversión, se puede convertir en una solución real", afirma Eleonora Viezzer, investigadora en fusión nuclear en la Universidad de Sevilla y Premio Princesa de Girona en 2022. "Es la demostración de lo que los pioneros [del sector] dijeron en los 60. Se puede obtener energía con este proceso. Pero [el desarrollo industrial] no está hecho ni de coña", advierte José Manuel Perlado Martín, presidente del Instituto de Fusión Nuclear de la Universidad Politécnica de Madrid. 

Una estrella en un reactor

La fusión nuclear es el contrario de la fisión que alimenta las actuales centrales nucleares. En esta última, un átomo pesado se rompe en partes más pequeñas liberando energía. En la fusión, dos átomos ligeros (de hidrógeno) se funden para formar uno más grande (de helio). Para ello se necesita una enorme energía, que contrarreste la repulsión entre los núcleos. El átomo resultante tiene una masa un poco más pequeña de la suma de los iniciales: la diferencia se libra en forma de energía explotable.

Para lograrlo, los reactores de fusiones llevan el hidrógeno a temperaturas iguales o superiores a las de las estrellas (centenares de millones de grados), a las cuales la materia se convierte en plasma. Al contrario de la energía de fisión, el sistema no requiere una reacción en cadena, no genera residuos radioactivos, y emplea un recurso prácticamente inagotable.  

Los dos tipos principales de reactores de fusión se diferencian en la forma en que aíslan el plasma incandescente, para evitar que toque la pared de la máquina y las disuelva. Hay los de 'confinamiento inercial', como el de la NIF, y los de 'confinamiento magnético', como el de ITER, el reactor de fusión europeo, en construcción en Cadarache (Francia). 

En la NIF, el hidrógeno está encapsulado en cápsulas de algunos milímetros de talla, que forman una especie de pellet. Sobre ello, se disparan láseres ultrapotentes, que activan la reacción de fusión. Según Perlado (que trabaja en confinamiento inercial) la clave del éxito del último experimento está en el intenso trabajo de mejora de las cápsulas, llevado a cabo en EEUU en los últimos meses.

¿Se puede cantar victoria?

La limitación principal del sistema de confinamiento inercial es que la ganancia energética se produce durante fracciones de segundo. El truco para explotarla industrialmente sería bombardear el hidrógeno con pulsos de laser repetitivos, pero este sistema aún no existe en láseres tan potentes, advierte Perlado. 

Habría que desarrollarlos, o explorar si se puede cambiar la configuración del experimento para usar laser menos potente. También queda por crear un sistema para reemplazar el pellet de hidrógeno, entre otros muchos retos tecnológicos. 

No está ni mucho menos asegurado que el sistema llegue a tiempo para aliviar la urgente transición energética necesaria para solucionar la crisis climática. Sin embargo, el interés industrial es muy claro: se cuentan una docena de empresas privadas dedicadas a la fusión.  

¿Cómo queda la alternativa europea?

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Con su proyecto ITER, la Unión Europea apostó por el confinamiento magnético, un sistema distinto al del NIF. Los usos militares de la tecnología estadounidense pudieron influir en esta decisión, según Perlado. 

En la hoja de ruta de ITER, la ganancia energética no se espera antes de 2035. Sin embargo, el proyecto sigue teniendo sentido, según Viezzer, quien trabaja en confinamiento magnético. La gran ventaja de la apuesta europea es que la producción de energía duraría minutos en lugar de fracciones de segundo. Además, ITER pretende producir diez veces más energía de la que consume.