Récord histórico para la fusión de plasma

El Sol artificial de China se recalienta

Consolida su capacidad de imitar en la Tierra el mismo proceso de generación de energía que consigue el Sol

El Sol artificial de China se recalienta
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Pablo Javier Piacente

El reactor chino de fusión nuclear, denominado "Sol artificial" porque imita el proceso de generación de energía del Sol, ha mantenido un circuito turbulento de plasma sobrecalentado a 120 millones de grados Celsius durante 1.056 segundos, batiendo así su propio récord. Es un importante avance en la producción de cantidades utilizables de energía, a través de una tecnología que cambiaría el mundo.

Científicos del Instituto de Física del Plasma de la Academia China de Ciencias (ASIPP), informaron que el 30 de diciembre de 2021 el rector EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), más conocido como el “Sol artificial” chino, obtuvo un nuevo récord en el campo de la fusión nuclear: pudo mantener un plasma de 120 millones de grados Celsius durante 1.056 segundos. Según una nota de prensa, es un paso más en el camino por conseguir una forma viable de generación energética imitando los procesos que lleva adelante el Sol. 

El Sol en la Tierra

La energía de fusión a gran escala, que busca replicar algunas de las condiciones que convierten a nuestro Sol en un reactor de fusión con la potencia suficiente como para calentar todo el Sistema Solar, podría literalmente cambiar para siempre el mundo que conocemos. Si los investigadores son capaces de alcanzar estas condiciones en la Tierra, accederíamos a una fuente de energía con las características ideales: sostenible a nivel productivo y ambiental, abundante y segura. 

En la actualidad, las centrales nucleares se basan en la energía de fisión, que básicamente es lo contrario a la fusión sobre la cual se sustenta el “Sol artificial” chino. Mientras la fisión nuclear busca separar los átomos de los elementos pesados, los procesos de fusión intentan cohesionar los átomos de los elementos ligeros, para obtener así átomos de mayor peso. 

Debido a esto, la fusión no generaría residuos radiactivos en forma directa como ocurre con la fisión nuclear, porque el producto definitivo de los sistemas de fusión es el helio. En consecuencia, no requiere para su desarrollo de combustibles de acceso limitado y no renovables, como por ejemplo el uranio. Por el contrario, emplea materiales ligeros como el deuterio, abundantes en nuestro planeta. 

De acuerdo a un artículo publicado en Newsweek, los combustibles necesarios para los procesos de fusión nuclear se pueden obtener a partir del agua de mar: un litro de agua proporcionaría la materia prima de fusión que se requiere para generar una energía similar a la creada por la combustión de 300 litros de petróleo. 

Los escollos a superar

Sin embargo, todavía hay un largo camino por recorrer. En la actualidad, la energía que ingresa en un reactor de fusión nuclear como el “Sol artificial” chino es muy superior a la que se puede extraer del mismo. De esta forma, como se indica en un artículo de Science Alert, extender el tiempo de confinamiento del plasma en la estructura es un paso adelante de gran trascendencia, para hacer realidad la fusión de plasma y lograr que se convierta en un proceso autosustentable. 

En las estrellas como el Sol, los núcleos de hidrógeno presentan procesos de fusión interna que producen helio. Como un núcleo de helio concentra menos masa que los núcleos de hidrógeno que se fusionan para crearlo, el proceso deriva en un exceso de masa: la misma es irradiada en forma de luz y calor.

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Esta increíble cantidad de energía es la que alimenta a nuestra estrella y a todo el sistema de astros y cuerpos planetarios existentes a su alrededor. Los esfuerzos de fusión nuclear como el reactor EAST intentan aprovechar el mismo proceso aquí en la Tierra, pero para que se convierta en una alternativa energética viable deben superarse varios escollos. 

Principalmente, crear el calor y la presión que encontramos en el Sol requiere manejar plasmas sobrecalentados, especialmente caóticos, turbulentos e inestables: esto conduce a fugas, que deben limitarse para poder llegar a una generación energética viable. Previamente, los científicos chinos habían informado un récord de temperatura de 160 millones de grados Celsius sostenido durante 20 segundos. El récord conseguido en diciembre multiplica el tiempo de permanencia y brinda nuevas esperanzas para un desarrollo real de la energía de fusión nuclear.