Jesus Muñoz 
Por primera vez, científicos estadounidenses han creado “energía neta” mediante una reacción de fusión nuclear, según anunció el martes el Departamento de Energía.
El exitoso experimento, que tuvo lugar el 5 de diciembre en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, es el hito más importante alcanzado hasta ahora en la búsqueda durante décadas de producir energía barata, limpia y libre de carbono mediante la fusión nuclear.
“Hemos dado los primeros pasos tentativos hacia una fuente de energía limpia que podría revolucionar el mundo”, declaró Jill Hruby, administradora de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear.
La secretaria de Energía, Jennifer M. Granholm, calificó el logro de “una de las hazañas científicas más impresionantes del siglo XXI”, y añadió que “pasará a los libros de historia.”
En una reacción de fusión nuclear, dos átomos chocan y se fusionan en un átomo mayor de un elemento más pesado, liberando su exceso de masa en forma de energía.
La fusión es el proceso mediante el cual el sol produce energía. El núcleo del Sol es el entorno ideal de alta presión y alta temperatura para que los átomos de hidrógeno se fusionen en helio; reproducir esas condiciones en la Tierra ha resultado difícil.
Los científicos de Lawrence Livermore, en la bahía de San Francisco, lograron su gran avance dirigiendo 192 láseres hacia un objetivo recubierto de diamante del tamaño aproximado de un grano de pimienta, calentándolo a más de 3 millones de grados Celsius (más de 5,4 millones de grados Fahrenheit) e imitando brevemente las condiciones de una estrella. Comenzó la fusión.
“Todo esto ya había ocurrido antes. Cien veces antes”, dijo Marvin Adams, administrador adjunto de programas de defensa de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear. “Pero la semana pasada, por primera vez, diseñaron este experimento para que el combustible de fusión permaneciera lo suficientemente caliente, denso y redondo durante el tiempo suficiente como para que se encendiera y produjera más energía de la que los láseres habían depositado”.
Esa ganancia neta de energía fue de “unos dos megajulios de entrada, unos tres megajulios de salida”, dijo Adams.
Una reacción de fusión genera de tres a cuatro veces más energía que la fisión, que a su vez es aproximadamente un millón de veces más potente que cualquier otra fuente de energía de la Tierra.
La fisión nuclear, o división de átomos, libera una enorme cantidad de energía en una reacción en cadena. Las reacciones de fisión se han canalizado de forma productiva en centrales nucleares y de forma destructiva en armas nucleares.
A diferencia de la fisión, la fusión nuclear no libera subproductos radiactivos nocivos que tardan miles de años en descomponerse. Y como no implica una reacción en cadena, es intrínsecamente menos peligrosa.
Además, la fusión se considera desde hace tiempo clave para alcanzar el objetivo de emisiones netas cero. La producción de electricidad y calor representa actualmente el 30% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Una tecnología que aproveche con éxito la fusión nuclear podría, en teoría, crear cantidades infinitamente renovables de energía limpia, de bajo riesgo y libre de carbono.
Todos estos factores han hecho de la fusión nuclear controlable uno de los objetivos más perseguidos por la ciencia desde la década de 1950, atrayendo miles de millones en inversiones gubernamentales y privadas.
“Hemos tomado una tecnología que nació para la destrucción, y ahora hemos abierto la puerta a que se utilice para algo más que eso”, dijo Lee Bernstein, profesor de ingeniería nuclear en la UC Berkeley y ex jefe adjunto de grupo en la Instalación Nacional de Ignición del Laboratorio Livermore, donde tuvo lugar el experimento.
Aunque el anuncio del martes es un gran paso hacia ese ideal, queda un largo camino por recorrer. Cualquier aplicación práctica está probablemente a “décadas” de distancia, dijo Kim Budil, director de Livermore.
“Se trata de una cápsula de ignición, una sola vez. Para conseguir energía de fusión comercial, hay que hacer muchas cosas. Tienes que ser capaz de producir muchos, muchos eventos de ignición de fusión por minuto”, dijo Budil. “Con un esfuerzo y una inversión concertados, unas décadas de investigación sobre las tecnologías subyacentes podrían ponernos en condiciones de construir una central”.
De hecho, el logro en Livermore es “un poco como el primer vuelo de los hermanos Wright”, dijo Paul Bellan, físico de plasma en Caltech.
Con su avión de diseño propio, Orville y Wilbur Wright demostraron en 1903 que “se podía hacer una nave más pesada que el aire que despegara, volara y no se cayera”, dijo Bellan. Sin embargo, señaló, “eso no significaba que se pudiera volar de Los Ángeles a Londres” de inmediato.
Tampoco significaba que el avión de los Wright fuera el único diseño viable para una aeronave, añadió. Pero demostró que era posible dar un gran salto en física e inspiró a otros a seguir su ejemplo.éxito.
“Es un momento decisivo”, afirma Bellan. “Demuestra que merece la pena trabajar en ello y que, con el tiempo, llegaremos a algo que será rentable”.
Aunque la fusión podría tardar décadas en alcanzar la madurez comercial, la fisión nuclear ha ayudado a suministrar energía a Estados Unidos durante décadas.
Noventa y tres reactores nucleares generaron casi una quinta parte de la electricidad del país el año pasado; entre ellos está la central de Palo Verde, junto a la interestatal 10 en Arizona, que abastece a Los Ángeles y otras ciudades como el mayor generador de electricidad del país. El Presidente Biden considera que la energía nuclear es crucial para alcanzar su objetivo de un 100% de electricidad respetuosa con el clima en 2035.
Incluso antes del anuncio del martes, una serie de éxitos en la Instalación Nacional de Ignición había inspirado a nuevas generaciones de talentos científicos.
Desde agosto de 2021, cuando el equipo alcanzó un umbral clave para lograr una reacción autoperpetuante, ha aumentado el interés de los estudiantes por la fusión, dijo Siegfried Glenzer, profesor de ciencia fotónica en la Universidad de Stanford y director de división en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC.
“Esto es realmente un gran imán ahora para los jóvenes que quieren marcar la diferencia en el mundo. A muchos les motiva el cambio climático y quieren ver un
fuente de energía sin carbono”, afirma Glenzer. “Es un momento apasionante para investigadores de cualquier edad”.
El redactor del Times Sammy Roth contribuyó a este informe.
