Un paso para soñar, con prudencia, con producir energía a partir de la fusión nuclear

Pocos anuncios habían generado tantas expectativas en la comunidad científica este año como el que se hizo hoy en Estados Unidos. A las 10 a.m. (hora colombiana), un grupo en el que estaba Jennifer M. Granholm, secretaria de Energía de ese país, y Jill Hruby, subsecretaria de Seguridad Nuclear y administradora de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA), confirmó un prometedor avance en la producción de energía a partir de fusión nuclear. (Puede leer: Crearon una vagina en un chip de silicona para probar tratamientos contra infecciones)

Pocos anuncios habían generado tantas expectativas en la comunidad científica este año como el que se hizo hoy en Estados Unidos. A las 10 a.m. (hora colombiana), un grupo en el que estaba Jennifer M. Granholm, secretaria de Energía de ese país, y Jill Hruby, subsecretaria de Seguridad Nuclear y administradora de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA), confirmó un prometedor avance en la producción de energía a partir de fusión nuclear. (Puede leer: Crearon una vagina en un chip de silicona para probar tratamientos contra infecciones)

La noticia ya había despertado gran interés desde el fin de semana, cuando el diario Financial Times reveló algunas pistas del resultado que obtuvieron en el Lawrence Livermore National Laboratory, en California (EE.UU.). Allí, en palabras muy resumidas, lograron la “primera ganancia neta de energía de una fusión nuclear”.

“Es la primera vez que se hace en un laboratorio en el mundo. Esto nos permite replicar un hito que solo ocurre en las estrellas. También nos permite eliminar los combustibles fósiles y la contaminación ambiental”, aseguró Granholm en la rueda de prensa. (Le puede interesar: Encuentran 168 nuevas figuras cerca de las Líneas de Nazca)

Se trata de un anuncio, como explicó más adelante Kim Budil, directora del Lawrence Livermore National Laboratory, que requerirá algunas décadas para que se materialice en la producción de energía que se pueda comercializar.

“Es un buen resultado; es una buena noticia porque pone a la fusión nuclear en el centro del debate, junto con la necesidad de que haya más inversión en este tipo de energía. Pero es un resultado, pero la ganancia que necesitan para que se convierta en un proceso industrial de energía debe ser mucho mayor”, dice el astrofísico colombiano Juan Diego Soler, que hace parte del equipo del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF).

“Científicamente, este anuncio cumplió las expectativas, pero hace falta un largo camino para llegar a aplicaciones técnicas”, añade el profesor Diego Torres, integrante del Grupo de Física Nuclear de la Universidad Nacional. (También puede leer: Japón envía el primer módulo de aterrizaje comercial a la Luna. ¿Qué viene luego?)

En términos un poco más técnicos, lo que lograron los científicos del laboratorio estadounidense fue reproducir, de forma controlada, las condiciones en las que se produce y libera energía al interior del Sol. Eso se da, justamente, a través de la “fusión nuclear”, un proceso en el que se “juntan” dos tipos de hidrógeno (deuterio y tritio) y en el que se producen temperaturas que alcanzan los millones de grados Celsius.

“Cuando usted requiere juntar los núcleos de esos átomos, sus núcleos se repelen. De manera que debe invertir mucha energía para lograr que se unan”, explica Soler.

Replicar ese proceso en la Tierra era una idea con la que hace décadas soñaban los científicos. A diferencia del Sol, donde la gravedad permite que los núcleos de deuterio y tritio se “unan” para liberar energía en forma de radiación, en nuestro planeta aún no había un mecanismo claro para imitar esas condiciones. Tampoco un “recipiente” capaz de contener tan altas temperaturas. La única manera de generar esa energía había sido con bombas nucleares. ¿Cómo hacerlo de forma controlada?, era una pregunta que trasnochaba los físicos nucleares.

Uno de los caminos para resolverla fue usar láseres de alta potencia, como lo hicieron en el Laboratorio Lawrence Livermore. Allí, usaron 192 de estos artefactos que disparan simultáneamente a un cilindro de metal diminuto, más o menos del tamaño de un borrador de lápiz. En su interior, saltándonos varios detalles, se “unen” los núcleos del deuterio y tritio. Al hacerlo, generan helio, neutrones y energía. (Podría interesarle: Gracias al James Webb descubren las galaxias más antiguas hasta la fecha)

Hasta el momento, el gran problema de estos experimentos, era que requerían “inyectar” mucha energía de la que terminaban generando. En esta ocasión, sin embargo, obtuvieron más energía de la que inyectaban, aunque no la suficiente para pensar en un desarrollo industrial.

En términos más precisos, los investigadores suministraron 2,05 megajulios (MJ) de energía, lo que dio como resultado 3,15 MJ de energía de fusión producida. Eso quiere decir, como anotaba Soler, que la ganancia del experimento reportado hoy es de 1,5 MJ, pero “no es suficiente para prometer una fuente de energía de fusión eficiente en un futuro cercano. Para cubrir el consumo de una planta operacional hacen falta eficiencias mucho mayores”.

“Hace un siglo que descubrimos que lo que ocurría en nuestro sol y en todas las demás estrellas era fusión. Y en ese siglo, fueron necesarios muchos avances de muy diversa índole para llegar al punto de poder reproducir esa actividad de fusión en un laboratorio”, dijo Arati Prabhakar, directora de la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca y asesora científica del presidente Joe Biden.

“Creo que está pasando a primer plano y, probablemente, con un esfuerzo y una inversión concertados, unas décadas de investigación sobre las tecnologías subyacentes podrían ponernos en condiciones de construir una central eléctrica”, señaló, por su parte, Budil, directora del Laboratorio.

Por el momento, entonces, aunque es posible pensar en una nueva forma de energía para uso de la humanidad, aún falta un largo camino para lograrlo.