Científicos de Estados Unidos logran una fusión nuclear con ganancia neta de energía

Access to the comments Comentarios
Por Redacción en español  con EFE
Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California, Estados Unidos
Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California, Estados Unidos   -   Derechos de autor  Damien Jemison/AP

 El Gobierno de EE.UU. confirmó este martes que sus científicos han logrado una fusión nuclear con ganancia neta de energía, es decir, que produjeron más energía que la empleada en el proceso. Fue el 5 de diciembre, en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California.,Un primer paso indispensable para avanzar hacia la fusión nuclear, un proceso que se produce en el Sol, con la fusión de los núcleos de dos átomos de hidrógeno, que es muy abundante en la Tierra. Esto posibilita producir energía a menos coste y limpia, pero habrá que espera unas pocas décadas par poder construir una planta eléctrica 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 rueda de prensa junto a la directora de la Política de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca, Arati Prabhakar, y otros responsables gubernamentales y científicos.

El pasado 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, que produjeron más energía que la empleada en el proceso.

La subsecretaria de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA, en inglés) Jill Hruby afirmó en la comparecencia ante los medios que el pasado 5 de diciembre, cuando los científicos lograron la fusión nuclear con ganancia neta de energía, fue "un día importante para la ciencia".

"Alcanzar la ignición en un experimento de fusión controlada es un logro que viene tras 60 años de investigación global de desarrollo, ingeniería y experimentación", indicó Hruby.

Explicó que para conseguir esta hazaña los científicos dirigieron 192 láseres contra un objetivo del tamaño de una palomita de maíz, en concreto cápsula con deuterón y tritón, a unos 3 millones de grados Celsius.

De esta manera, "simularon de forma breve las condiciones de una estrella y lograron la ignición", apuntó Hruby.

No obstante, la directora del laboratorio de California, Kim Budil, matizó que todavía hay "obstáculos significativos no solo científicos sino tecnológicos" a la hora de tener fines comerciales.

"Esto ha sido solo una cápsula que ha ardido una vez y para tener energía de fusión comercial se necesitan muchas cápsulas para lograr producir varios eventos de ignición de fusión por minuto", detalló Budil.

En ese sentido, calculó que se tardarán aún "unas pocas décadas" con un esfuerzo concertado de inversión y esfuerzos para poder construir una planta eléctrica que funcione con fusión nuclear.

Por su parte, el viceadministrador de la NNSA para Programas de Defensa, Marvin Adams, recordó que la fusión es una "proceso esencial en las armas nucleares modernas y que tiene potencial para crear energía limpia en abundancia".

Aseguró que este hallazgo permitirá experimentos de laboratorio que ayudarán a los programas de NNSA de disuasión de armas, "sin pruebas nucleares explosivas".

Asimismo, subrayó, "sustenta la credibilidad de nuestra disuasión demostrando al mundo un liderazgo en experiencia y en tecnología armamentística relevante".

Una fuente inagotable y limpia de energía

 La fusión nuclear es una fuente inagotable y limpia de energía en la que se investiga desde hace décadas. Estados Unidos ha logrado realizarla con una ganancia neta de energía, un hito que se llevaba años esperando y que abre unos retos tecnológicos impresionantes.

El director del Instituto de Fusión Nuclear de la Universidad Politécnica de Madrid, Pedro Velarde, dice a Efe que con este experimento “ahora sí que nos creemos que realmente podemos sacar energía de fusión de forma controlada y sabemos mucho mejor cómo hacerlo”.

El experimento, desarrollado por el Laboratorio Nacional de Lawrence Livermore (Estados Unidos), supone "probablemente el primer ladrillo” de una futura planta de energía por fusión nuclear. Lo que han logrado ahora es conseguir una ganancia de energía, “han introducido 2 megajulios y han obtenido 3,15”.

Se trata de un “hito que llevábamos esperando desde hace decenios”, en un camino con “muchos fracasos, con puntos muertos y, por fin, se ha conseguido”.

Un primer paso indispensable para avanzar hacia la fusión nuclear, un proceso que se produce en el Sol, con la fusión de los núcleos de dos átomos de hidrógeno (muy abundante en la Tierra).

El experto destacó que ahora se abren unos retos tecnológicos “impresionantes”, por lo que destacó la importancia de mantener la inversión y la colaboración de la iniciativa privada que “empieza ya a participar masívamente”.

Una vez logrado este experimento, ahora hay que “mejorar ostensiblemente el diseño de las capsulas para conseguir más energía, optimizar aún más los láseres usados, o incluso cambiar su diseño, y una parte importantísima es la de los materiales del reactor para que puedan soportar la fusión”.

Velarde avanzó un símil de lo logrado la semana pasada, pero anunciado hoy. “Es como construir el primer coche que anda con gasolina, aunque sea a tres kilómetros por hora. Ahora sabemos que los coches pueden andar con gasolina y hay que construirlos”.

Las investigaciones en fusión nuclear se desarrollan por dos vías: una es la del 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 entrará en funcionamiento en unos años.

La otra vía es la del confinamiento inercial, que es la usada para el experimento realizado en Estados Unidos. Velarde dice que hay que continuar las dos vías de investigación “a cualquier precio”, porque es una energía en la que “nos jugamos muchísimo”.

FUSIÓN CON LÁSERES

En el laboratorio Lawrence Livermore lo que se ha hecho -explica- es usar un centenar de láseres que inciden en un tubo hueco que mide unos centímetros en el que hay una cápsula de unos dos milímetros que es básicamente de deuterio y tritio rodeado de carbono de alta densidad, explica.

Cuando los láseres calientan el interior del tubo se producen rayos X que calientan el exterior de la cápsula, lo que hace que el material del exterior salga despedido hacia afuera, como una explosión.

De esta manera, tritio, deuterio y carbono empiezan a moverse hacia adentro y si se logra una implosión muy esférica (“que ha sido una de las mayores dificultades”), es decir, una esfera que se va contrayendo de forma uniforme, llega un momento que en el centro se alcanza la suficiente temperatura y densidad como para lanzar la reacción de fusión.

Este experimento se ha desarrollado en la llamada Instalación Nacional de Ingnición (NIF), cuya consturcción comenzó hace 20 años, y Velarde recuerda que en su diseño hubo participación del Instituto de Fusión Nuclear que él dirige, por ejemplo, en los sistemas de protección radiológica, algo que le parece “muy interesante y muy bonito”.