Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California produjeron por primera vez más energía en una reacción de fusión nuclear de la que se utilizó para encenderla, según informó el martes el Departamento de Energía.
El objetivo largamente buscado de lograr una ganancia neta de energía es un “gran avance científico”, dijeron los funcionarios.
La tecnología tiene el potencial de acelerar algún día el abandono de los combustibles fósiles, que son los principales responsables del cambio climático. Pero los científicos llevan mucho tiempo enfrentándose a retos de enormes proporciones.
A continuación explicamos qué es exactamente la fusión nuclear y algunas de las dificultades para convertirla en la fuente de energía barata y libre de carbono que los científicos creen que puede ser.
¿Qué es la fusión nuclear?
Mira hacia arriba: ¡está ocurriendo justo encima de ti! Las reacciones de fusión nuclear alimentan el Sol y otras estrellas.
La reacción se produce cuando dos núcleos ligeros se fusionan para formar un único núcleo más pesado. Como la masa total de ese único núcleo es menor que la masa de los dos núcleos originales, la masa sobrante es energía que se libera en el proceso, según el Departamento de Energía.
En el caso del Sol, su intenso calor -millones de grados Celsius- y la presión ejercida por su gravedad permiten que se fusionen átomos que, de otro modo, se repelerían.
Los científicos saben desde hace tiempo cómo funciona la fusión nuclear e intentan reproducir el proceso en la Tierra desde la década de 1930. Los esfuerzos actuales se centran en la fusión de un par de isótopos de hidrógeno -deuterio y tritio-, según el Departamento de Energía, que afirma que esa combinación concreta libera “mucha más energía que la mayoría de las reacciones de fusión” y requiere menos calor para hacerlo.
¿Qué valor tendría?
Daniel Kammen, catedrático de Energía y Sociedad de la Universidad de Berkeley, afirma que la fusión nuclear ofrece la posibilidad de obtener combustible “básicamente ilimitado” si se consigue que la tecnología sea comercialmente viable. Los elementos necesarios están disponibles en el agua de mar.
También es un proceso que no produce los residuos radiactivos de la fisión nuclear, dijo Kammen.
¿Cómo lo intentan los científicos?
Una de las formas en que los científicos han intentado recrear la fusión nuclear consiste en lo que se denomina un tokamak, una cámara de vacío con forma de donut que utiliza potentes imanes para convertir el combustible en un plasma sobrecalentado (entre 150 y 300 millones de grados Celsius) en el que puede producirse la fusión.
El laboratorio de Livermore utiliza una técnica diferente. Los investigadores disparan un láser de 192 haces a una pequeña cápsula llena de combustible de deuterio-tritio. El laboratorio informó de que una prueba realizada en agosto de 2021 produjo 1,35 megajulios de energía de fusión, aproximadamente el 70% de la energía disparada al objetivo. El laboratorio dijo que varios experimentos posteriores mostraron resultados decrecientes, pero los investigadores creían haber identificado formas de mejorar la calidad de la cápsula de combustible y la simetría de los láseres.
“La característica más crítica para que la fusión pase de la teoría a la realidad comercial es conseguir que salga más energía de la que entra”, dijo Kammen.