El Gobierno estadounidense confirmó este martes que sus científicos han logrado una fusión nuclear con ganancia neta de energía, es decir, produjeron más energía que la utilizada en el proceso. Fue el 5 de diciembre, en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California. Un primer paso imprescindible para avanzar hacia la fusión nuclear, proceso que se produce en el Sol, con la fusión de los núcleos de dos átomos de hidrógeno, muy abundante en Tierra. Esto hace posible producir energía a menor costo y limpia, pero se necesitarán algunas décadas para construir una planta de energía que funcione con fusión nuclear.
Habrá que esperar unas «pocas décadas» para su comercialización
“Esto es solo el comienzo”, dijo la secretaria de Energía de EE. UU., Jennifer Granholm, en una conferencia de prensa con el director de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca, Arati Prabhakar, y otros funcionarios del gobierno. y científicos.
El 5 de diciembre, expertos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California lograron por primera vez una reacción de fusión nuclear con ganancia neta de energía, es decir, produjeron más energía de la que se utilizó en el proceso.
La subsecretaria de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA) Jill Hruby afirmó en la comparecencia ante los medios que el pasado 5 de diciembre, cuando los científicos lograron la fusión nuclear con una ganancia neta de energía, fue “un día importante para la ciencia”.
«Lograr la ignición en un experimento de fusión controlada es un logro que sigue a 60 años de investigación, desarrollo, ingeniería y experimentación a nivel mundial», dijo Hruby.
Explicó que para lograr esta hazaña, los científicos dirigieron 192 láseres contra un objetivo del tamaño de una palomita de maíz, específicamente una cápsula con deuterón y tritón, a unos 3 millones de grados centígrados.
De esta manera, «simularon brevemente las condiciones de una estrella y lograron la ignición», dijo Hruby.
Sin embargo, el director del laboratorio de California, Kim Budil, matizó que aún existen “importantes obstáculos, no solo científicos sino tecnológicos” en lo que se refiere a fines comerciales.
«Esta solo ha sido una cápsula que se quemó una vez y para tener poder de fusión comercial se necesitan muchas cápsulas para lograr varios eventos de ignición de fusión por minuto», dijo Budil.
En este sentido, calculó que se necesitarán «unas décadas» con un esfuerzo concertado de inversión y esfuerzo para poder construir una central que funcione con fusión nuclear.
Por su parte, el administrador adjunto de Programas de Defensa de la NNSA, Marvin Adams, recordó que la fusión es un «proceso esencial en las armas nucleares modernas y que tiene el potencial de crear abundante energía limpia».
Aseguró que este hallazgo permitirá experimentos de laboratorio que ayudarán a los programas de disuasión de armas de la NNSA, “sin pruebas nucleares explosivas”.
Asimismo, subrayó, “respalda la credibilidad de nuestra disuasión al demostrarle al liderazgo mundial en experiencia y en tecnología armamentística relevante”.
Una fuente de energía inagotable y limpia
La fusión nuclear es una fuente de energía inagotable y limpia que ha sido investigada durante décadas. Estados Unidos ha conseguido hacerlo con una ganancia neta de energía, un hito esperado desde hace años y que abre unos retos tecnológicos impresionantes.
El director del Instituto de Fusión Nuclear de la Universidad Politécnica de Madrid, Pedro Velarde, dijo a Efe que con este experimento «ahora creemos de verdad que podemos extraer de verdad la energía de fusión de forma controlada y sabemos mucho mejor cómo hacerlo».
El experimento, desarrollado por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (Estados Unidos), es «probablemente el primer ladrillo» de una futura central nuclear de fusión. Lo que han conseguido ahora es conseguir una ganancia energética, “han introducido 2 megajulios y han obtenido 3,15”.
Se trata de un «hito que esperábamos desde hace décadas», en un camino con «muchos fracasos, con impases y, por fin, se ha conseguido».
Un primer paso imprescindible para avanzar hacia la fusión nuclear, proceso que se produce en el Sol, con la fusión de los núcleos de dos átomos de hidrógeno (muy abundantes en la Tierra).
El experto destacó que ahora se abren retos tecnológicos «impresionantes», por lo que destacó la importancia de mantener la inversión y colaboración de la iniciativa privada que «ya empieza a participar masivamente».
Una vez logrado este experimento, ahora es necesario “mejorar significativamente el diseño de las cápsulas para obtener más energía, optimizar aún más los láseres utilizados, o incluso cambiar su diseño, y una parte muy importante es la de los materiales del reactor para que pueden soportar la fusión».
Velarde adelantó un símil de lo logrado la semana pasada, pero anunciado hoy. “Es como construir el primer coche que funciona con gasolina, incluso a tres kilómetros por hora. Ahora sabemos que los coches pueden funcionar con gasolina y tenemos que fabricarlos”.
La investigación en fusión nuclear se lleva a cabo de dos formas: una es el confinamiento magnético, que es la más desarrollada y en la que Europa ha puesto casi todo su esfuerzo con el proyecto ITER, un experimento que comenzará a funcionar dentro de unos años.
La otra vía es la del confinamiento inercial, que es la utilizada para el experimento realizado en Estados Unidos. Velarde dice que las dos líneas de investigación deben continuar «a cualquier precio», porque es una energía en la que «nos jugamos mucho».
FUSIÓN CON LÁSER
En el laboratorio de Lawrence Livermore lo que se ha hecho -explica- es utilizar un centenar de láseres que inciden en un tubo hueco de unos pocos centímetros en el que hay una cápsula de unos dos milímetros que es básicamente de deuterio y tritio rodeada de carbono de alta densidad, explica.
Cuando los láseres calientan el interior del tubo, producen rayos X que calientan el exterior de la cápsula, lo que hace que el material del exterior sea expulsado hacia afuera, como una explosión.
De esta forma, el tritio, el deuterio y el carbono empiezan a moverse hacia el interior y si se consigue una implosión muy esférica («que ha sido una de las mayores dificultades»), es decir, una esfera que se contrae uniformemente, momento que el centro alcanza suficiente temperatura y densidad para iniciar la reacción de fusión.
Este experimento se ha desarrollado en la denominada Instalación Nacional de Ignición (NIF), cuya construcción comenzó hace 20 años, y Velarde recuerda que en su diseño participó, por ejemplo, el Instituto de Fusión Nuclear, que él dirige, en sistemas de protección radiológica. , algo que me parece “muy interesante y muy bonito”.