Por Esme Stallard de BBC News Climate and Science del 14 de Diciembre de 2022
La fusión nuclear es lo que le da al Sol su energía.
Los científicos estadounidenses han alcanzado un hito importante en sus intentos de perfeccionar un proceso que podría generar suministros de energía casi ilimitados.
La fusión nuclear no depende de combustibles fósiles ni produce gases de efecto invernadero nocivos, por lo que también podría ayudar a abordar el cambio climático.
¿Qué es la fusión nuclear?
La fusión nuclear es el proceso que le da al Sol su energía.
Científicos de más de 50 países han estado tratando de recrearlo en la Tierra desde la década de 1960.
Esperan que eventualmente pueda proporcionar grandes cantidades de energía limpia para el mundo.
En la fusión nuclear, pares de partículas diminutas llamadas átomos se calientan y se unen para formar una más pesada.
Es lo opuesto a la fisión nuclear, en la que los átomos pesados se separan. Actualmente, las centrales nucleares utilizan la fisión nuclear para generar electricidad.
¿Por qué es tan importante la fusión nuclear?
La fisión nuclear produce una gran cantidad de desechos radiactivos, que pueden ser peligrosos y deben almacenarse de manera segura, potencialmente durante cientos de años.
Los desechos producidos por la fusión nuclear son menos radiactivos y se descomponen mucho más rápido.
La fusión nuclear no necesita combustibles fósiles como el petróleo o el gas. Tampoco genera gases de efecto invernadero, que atrapan el calor del sol y son responsables del cambio climático.
La mayoría de los experimentos de fusión utilizan hidrógeno, que se puede extraer a bajo costo del agua de mar y del litio, lo que significa que los suministros de combustible podrían durar millones de años.
Ha sido descrito como el “santo grial” de la producción de energía.
¿Cómo funciona la fusión nuclear?
Cuando dos átomos de un elemento ligero como el hidrógeno se calientan y se combinan para formar un solo elemento más pesado como el helio, la reacción nuclear produce cantidades masivas de energía que pueden capturarse.
Pero lograr que dos elementos idénticos se combinen es realmente muy difícil.
Debido a que tienen la misma carga positiva, naturalmente se repelen entre sí.
Se necesita mucha energía para vencer esta resistencia.
En el Sol, esto sucede gracias a temperaturas extremadamente altas de alrededor de diez millones de grados centígrados y una presión significativa, más de 100 mil millones de veces la de la atmósfera terrestre.
En la Tierra, los científicos han utilizado varias técnicas diferentes para intentar recrear estas condiciones.
Pero ha resultado muy difícil mantener la temperatura y la presión altas necesarias durante el tiempo suficiente.
La Instalación Nacional de Ignición (NIF) de EE. UU. ha anunciado que utilizó con éxito un láser de 192 rayos para convertir una pequeña cantidad de hidrógeno en energía suficiente para alimentar entre 15 y 20 hervidores.
Esto significa que, por primera vez, los científicos pudieron generar más energía que los láseres utilizados en el experimento.
¿Cuándo será posible la fusión nuclear a gran escala?
A pesar de una serie de avances prometedores en los últimos años, aún faltan varios años para la fusión nuclear a gran escala.
Reactor de fusión nuclear en el laboratorio JET en el Reino Unido
En febrero, científicos europeos del laboratorio JET del Reino Unido batieron su propio récord mundial de cantidad de energía producida en cinco segundos.
Pero incluso el exitoso experimento NIF en los EE. UU. no produjo más energía de la necesaria para que los láseres funcionaran en primer lugar, y el programa de investigación para llegar a este punto ha costado miles de millones de dólares.
Aunque los físicos dieron la bienvenida a los resultados de EE. UU., y los describieron como un verdadero momento decisivo, señalan que se necesita mucho más trabajo antes de que la fusión nuclear pueda usarse para alimentar hogares o negocios.
Los científicos ahora se centrarán en reproducir la fusión de forma más rápida y económica.
¿Qué tan segura es la fusión nuclear?
La Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA) ha llamado a la fusión nuclear “intrínsecamente segura”.
Las condiciones requeridas para iniciar y mantener una reacción de fusión son tan extremas que es imposible que se salga de control.
“La fusión es un proceso autolimitante: si no puedes controlar la reacción, la máquina se apaga sola”, explicó Sehila González de Vicente, del OIEA.
El nivel más bajo de desechos radiactivos producidos por el proceso en comparación con la fisión nuclear también es mucho más fácil de manejar y almacenar.
¿Podría la fusión nuclear ayudar a combatir el calentamiento global?
La fusión nuclear no depende de combustibles fósiles como el petróleo o el gas, y no produce ninguno de los gases de efecto invernadero que provocan el calentamiento global.
A diferencia de la energía solar o eólica, no depende de condiciones climáticas favorables.
Utiliza dos materiales relativamente abundantes que se encuentran en la Tierra: litio e hidrógeno.
El uso a gran escala de la fusión nuclear podría ayudar a los países a cumplir sus objetivos de producir emisiones “netas cero” para 2050.
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