Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) del Departamento de Energía (DOE) de EE UU han logrado en primicia una ignición por fusión, que el Gobierno norteamericano vaticina que cambiará el futuro de la energía limpia.
Fusión nuclear
Por primera vez, los investigadores en este campo producen más energía a partir de la fusión de la que se utilizó para impulsarla. Se utilizaron láseres para bombardear isótopos de hidrógeno mantenidos en un estado de plasma sobrecalentado con el fin de fusionarlos en helio, liberando un neutrón y energía limpia libre de carbono en el proceso.
El logro, presentado oficialmente este martes, se produjo el 5 de diciembre. En el National Ignition Facility (NIF) del LLNL se realizó la primera demostración de la 'ignición por fusión' en un dispositivo de laboratorio. El NIF es la instalación de energía de fusión inercial más grande y potente en su clase.
Simula la producción de energía en el Sol
La ignición por fusión es uno de los desafíos científicos más significativos nunca afrontados por la Humanidad. Es el punto en el que una reacción de fusión nuclear produce energía como para ser autosuficiente. Simula la producción de energía en el Sol y es considerado el santo grial para obtener energía limpia e inagotable.
En los años 60 del siglo XX, científicos pioneros de Livermoore dirigidos por John Nuckolls plantearon la hipótesois de que los rayos láser podrían ser utilizados para conseguir una ignición por fusión, que sólo ahora ha sido conseguida por primera vez.
Para desarrollar el proyecto durante los últimos 60 años, LLNL construyó una serie de sistemas láser cada vez más potentes, lo que condujo a la creación de NIF. Ubicado en Livermore, California, es del tamaño de un estadio deportivo y utiliza potentes rayos láser para crear temperaturas y presiones como las que se encuentran en los núcleos de estrellas y planetas gigantes, y dentro de las armas nucleares que explotan.
La fusión nuclear ocurre cuando dos núcleos atómicos se combinan para formar un núcleo más pesado. La energía de fusión liberada en el NIF fue mayor que la destinada por la energía del rayo láser aplicado con ese fin
La fusión es el proceso por el que existen nuestro sol y el resto de las estrellas. La fusión nuclear ocurre cuando dos núcleos atómicos se combinan para formar un núcleo más pesado.
El pasado 5 de diciembre, la energía de fusión liberada en el NIF fue mayor que la destinada por la energía del rayo láser aplicado con ese fin, superando el umbral necesario para la ignición.
El experimento de LLNL superó el umbral de fusión al entregar 2,05 megajulios (MJ) de energía al objetivo, lo que resultó en 3,15 MJ de producción de energía de fusión, demostrando por primera vez una base científica fundamental para la energía de fusión inercial (IFE).
Todavía se necesitan muchos desarrollos científicos y tecnológicos avanzados para lograr un IFE simple y asequible para proporcionar energía a los hogares y las empresas, y el DOE actualmente está reiniciando un programa IFE coordinado y de base amplia en los Estados Unidos. Combinado con la inversión del sector privado, existe un gran impulso para impulsar un rápido progreso hacia la comercialización de la fusión, según un comunicado del DOE.
Aunque los resultados suponen un gran avance, aún queda mucho para crear una tecnología viable, por no hablar de proporcionar suficiente energía limpia para ayudar al mundo a abandonar los combustibles fósiles y limitar el cambio climático.
Fisión nuclear
La participación de mercado potencial de la fusión también se verá amenazada por la energía solar y eólica, ambas más baratas y con cadenas de suministro maduras. Su principal inconveniente, la generación intermitente, está siendo resuelto por una industria de almacenamiento en baterías en rápido crecimiento. Aun así, si la fusión puede ampliarse, ofrece la promesa de una energía limpia las 24 horas del día sin riesgos y residuos peligrosos que genera la fisión.
La tecnología de fisión nuclear, que divide átomos y genera residuos altamente radiactivos
La tecnología de fisión nuclear, que divide átomos y genera residuos altamente radiactivos, se comercializa desde hace décadas y sigue produciendo sólo el 10% de la energía mundial, mucho menos que el carbón y el gas.
Según explicó en la presentación la secretaria de Energía de la administración Biden, Jennifer M. Granholm, este hito abre además una capacidad sin precedentes para apoyar el Stockpile Stewardship, el programa de los Estados Unidos de pruebas de confiabilidad y mantenimiento de sus armas nucleares sin el uso de pruebas nucleares.