Lo que hasta poco parecía imposible es una realidad. Los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Libermore, en California, consiguieron producir más energía que la que utilizaron para generarla. El método: la fusión nuclear; la energía de las estrellas. Un campo en la que los científicos llevan décadas trabajando para producir energía limpia, abundante y segura. Un camino que permitirá romper con la dependencia de los combustibles fósiles que provocan el cambio climático.
El anuncio realizado por el laboratorio californiano, que depende del Departamento de Energía de Estados Unidos, precisa que un experimento llevado a cabo la semana pasada "produjo más energía de fusión que la energía láser utilizada" para provocar la reacción. Un logroquequedará "en los libros de historia", declaró en rueda de prensa la secretaria de Energía, Jennifer Granholm.
La razón es sencilla. Las centrales nucleares utilizan actualmente la fisión; es decir: la división del núcleo de un átomo pesado para producir energía. La fusión nuclear, por el contrario, combina dos átomos de hidrógeno para formar un átomo de helio más pesado, liberando una gran cantidad de energía durante el proceso. Lo mismo que ocurre en el interior de las estrellas, incluido el Sol.En la Tierra, ahora, este proceso se puede conseguir con la ayuda de láseres ultrapotentes.
El Laboratorio Nacional de Ignición, que depende del laboratorio californiano, es el sistema de láseres más grande del mundo. Tienen el tamaño de un estadio deportivo. Fue allí, en la madrugada del 5 de diciembre, que 192 láseres apuntaron a un cilindro del tamaño de un dedal, donde se encontraba una cápsula minúscula fabricada en diamante y que contenía deuterio y tritio, dos isótopos de hidrógeno.
Los láseres generaron una temperatura de unos 150 millones de grados centígrados, diez veces la del Sol, provocando la fusión de los átomos de hidrógeno. La reacción tardó una fracción de segundo. Los científicos produjeron así unos 3,5 megajulios de energía usando 2,05 megajulios a través de los láseres. Sin embargo, se necesitaron 300 megajulios de la red eléctrica para activar los láseres, lo que hace que la operación en general sea deficitaria. Algoque los científicos confían en poder salvarcon el tiempo.
"Nuestros cálculos sugieren que es posible mediante un sistema láser a gran escala lograr un rendimiento de cientos de megajulios", explicó Kim Budil, directora del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. "Pero todavía estamos muy lejos de eso. Hacer que esta solución sea viable a escala industrial y comercial llevará décadas, pero menos de cinco”, aclaró con relación a las mejoras tecnológicas necesarias.
Más allá de la necesidad de poder repetir el experimento muchas veces por minuto y aumentar el rendimiento, el éxito alcanzado, además de abrir un camino hacia la reducciónde las emisiones de efecto invernadero yproporcionar la prueba de un principio físico descrito hace décadas, tiene dos ventajas centrales: no presenta riesgo de desastre nuclear yproduce menos desechos radiactivos.
Hay otros proyectos de fusión nuclear en el mundo, como el proyecto internacional ITER en construcción en Francia y utilizado por JointEuropeanTorus (JET), cerca de Oxford.En lugar de láseres, el ITER utiliza una técnica conocida como confinamiento magnético: los átomos de hidrógeno se calientan en un inmenso reactor, donde permanecen confinados con la ayuda de un campo magnético.
Los expertos consideran importante seguir investigando sobre las dos técnicas: los láseres y el confinamiento magnético. "Lo que queremos es maximizar los caminos potenciales hacia el éxito, por lo que debemos seguir estos enfoques diferentes para ver qué funciona", dijo la física del NIF Tammy Ma. "La fusión es muy importante para la humanidad", agregó la experta.
"Controlar la fuente de energía de las estrellas es el mayor desafío tecnológico de la humanidad", escribió en Twitter el físico Arthur Turrell, autor del libro "TheStarBuilders". "Hay que encontrar mecanismos para aislar esa materia extremadamente caliente de todo lo que podría enfriarla", explicó Erik Lefebvre, jefe de proyecto de la Comisión de Energía Atómica (CEA) de Francia en declaraciones a las agencia de noticias AFP.
En el método de fusión por confinamiento magnético, el deuterio y el tritiose calientany mantienen en estado de plasma, un gas de muy baja densidad, situación quese controla mediante un campo magnético. El principal objetivo de los laboratorios que utilizan láseres era hasta ahora demostrar el principio físico, mientras que el método por confinamiento magnético busca reproducir una configuración cercana a un futuro reactor de fusión.
Ahora, que se ha logrado una ganancia de energía neta usando láseres, el objetivo es simplificar el método. Sea cual fuere el método que finalmente se perfile como el más adecuado, la fusión nuclear dibuja un horizonte concreto. "Es una fuente de energía totalmente descarbonizada, que genera pocos residuos, y que es intrínsecamente muy segura por lo que sería una solución de futuro para los problemas energéticos a escala global", resumió Lefebvre.
