Como ya avisaron en los últimos días, la Secretaria de Energía de los Estados Unidos, Jennifer M. Granholm, y la Subsecretaria de Seguridad Nuclear y Administradora de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA), Jill Hruby, junto a otros miembros del gobierno y del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), han hecho hoy un importante anuncio sobre un hallazgo concerniente a la fusión nuclear.
Y es que este laboratorio, en el que se han realizado algunos de los mayores avances en fusión nuclear de los últimos años, ha ido aún más allá, logrando obtener una cantidad neta de energía considerable. Cabe destacar que, hasta hace poco, no se había logrado obtener más energía de la que se invertía en desencadenar la fusión nuclear. Por lo tanto, era totalmente inviable plantearlo como un sustituto futuro de los combustibles fósiles.
Sin embargo, hallazgos como el de hoy demuestran que, en realidad, poco a poco esa puede ser una posibilidad real. Aún falta al menos una década para que sea posible, pues sigue habiendo muchos desafíos técnicos. Pero estamos en el camino.
Problemas técnicos de la fusión nuclear
La fusión nuclear es un proceso tan energético que es precisamente el que mantiene encendidas las estrellas como nuestro Sol.
Al contrario que la fisión nuclear que se lleva a cabo en las centrales nucleares, no se divide un átomo pesado en otros más pequeños, sino todo lo contrario. Se emplean átomos muy ligeros y se hacen colisionar hasta que fusionen sus núcleos, para dar lugar a otro que, en realidad, no es más pesado que la suma de ambos. ¿Pero por qué pasa esto?
Generalmente, se usan átomos de dos isótopos del hidrógeno, conocidos como tritio y deuterio. Ambos se fusionan para dar lugar a un átomo de helio. Tanto el tritio como el deuterio, como buenos isótopos del hidrógeno, tienen un protón en su núcleo. En cuanto a los neutrones, el deuterio tiene uno y el tritio dos. El helio tiene dos protones y dos neutrones, por lo que si sumamos el contenido de los dos núcleos sobra un neutrón que se liberará individualmente con una gran producción de energía.
Hasta aquí todo bien. El problema es que no es fácil hacer que esos núcleos colisionen. En las estrellas ocurre gracias a las altas temperaturas y a las elevadísimas fuerzas gravitatorias. Sin embargo, aquí en la Tierra no pueden lograrse fácilmente esas condiciones. Por eso, se pueden usar campos magnéticos o elevar la temperatura mediante láseres.
Esto último es lo que hacen en el LLNL, pero hay un problema: que normalmente se debe invertir tanta energía para que se produzca la fusión, que la energía resultante no es suficiente. Mediante algo conocido como ignición, se lograría la ganancia neta de energía y sería el primer paso para una obtención de energía libre de carbono, como ha señalado Granholm durante el comunicado.
Un gran hito
Ahora, según el anuncio, han logrado solventar esa barrera. Y es que el pasado 5 de diciembre los científicos del LLNL consiguieron alcanzar la ignición y obtener un 120% de la energía que se invirtió para obtener la fusión nuclear.
Cabe destacar que ya en 2013 se hizo un anuncio similar. También se proclamó que por primera vez se había conseguido obtener más energía de la invertida. Sin embargo, hay una gran diferencia, según ha explicado a Hipertextual Pablo Rodríguez Fernández, experto en energía de fusión y científico en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). La clave está en que en 2013 "la energía producida se calculó con respecto a la energía absorbida por el combustible de hidrógeno". En cambio, ahora se ha medido con respecto a la energía de los propios láseres, que es mucho mayor. De hecho, con un láser de 2,1 megajulios, se ha conseguido una energía neta de 2,5 megajulios. Eso no se había hecho jamás.
¿Y ahora qué?
Esto es una gran noticia, pues la fusión nuclear es mucho más segura que la fisión. No obstante, aún hay muchos retos por delante. El objetivo es optimizar aún más el proceso. Por ejemplo, se están estudiando nuevos materiales para las paredes de los reactores, ya que cualquier impureza que se liberara de las mismas podrían enfriar el plasma, que es ese gas en el que se encuentran los átomos que deben colisionar.
Por otro lado, en este caso se obliga a los átomos a acercarse y colisionar mediante láseres. Es lo que se conoce como confinamiento inercial. No obstante, también está en investigación el confinamiento magnético, en el que, a través de campos magnéticos, quizás se podrían optimizar aún más los resultados.
Queda aún mucho camino por delante, pero lo que tenemos hasta ahora vale la pena. Y es que la fusión nuclear es una forma de energía que emplea un combustible fácil de conseguir, no genera emisiones contaminantes y, por si fuera poco, no es peligroso en caso de accidente.
Y es que estas centrales confinan el combustible en una especie de pelota de vacío. Esto es esencial para que se produzca la reacción, por lo que si hubiese una rotura el vacío se perdería y se pararía la reacción. Además, el producto es el helio, que es un gas totalmente inocuo. No hay peligro, pero sí mucho que estudiar. Este anuncio, desde luego, ha sido un gran impulso para seguir hacia delante. Y es que, como ha relatado Granholm, tras el júbilo de hoy, los científicos volverán mañana al trabajo. Hay mucho por hacer y grandes logros que alcanzar.