Científicos logran replicar tres veces el histórico avance de la fusión nuclear
Alexandra Ferguson
(CNN) — Un equipo de científicos californianos que disparan casi 200 láseres a un cilindro que contiene una cápsula de combustible del tamaño de un grano de pimienta logró un paso más en la búsqueda de la energía de fusión, que, de dominarse, podría proporcionar al mundo una fuente casi ilimitada de energía limpia.
El año pasado, una mañana de diciembre, los científicos de la Instalación Nacional de Ignición del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California (NIF y LLNL, respectivamente, por sus siglas en inglés) consiguieron, en una primicia mundial, producir una reacción de fusión nuclear que liberó más energía de la que utilizó, en un proceso llamado “ignición”.
Los científicos ahora afirman haber logrado reproducir la ignición al menos tres veces este año, según un informe de diciembre del LLNL. Esto supone otro paso significativo en lo que algún día podría ser una importante solución a la crisis climática mundial, provocada principalmente por la quema de combustibles fósiles.
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Durante décadas, los científicos han intentado aprovechar la energía de fusión para recrear la fuerza del Sol en la Tierra.
Tras lograr el año pasado su histórica ganancia neta de energía, el siguiente paso importante era demostrar que el proceso podía reproducirse.
Brian Appelbe, investigador del Centro de Estudios de Fusión Inercial del Imperial College de Londres, afirma que la capacidad de reproducción demuestra la “solidez” del proceso, que puede lograrse incluso cuando varían condiciones como el láser o la pastilla de combustible.
Cada experimento ofrece además la oportunidad de estudiar en detalle la física de la ignición, explicó Appelbe a CNN. “Esto proporciona información valiosa a los científicos para abordar el siguiente reto a superar: cómo maximizar la energía que se puede obtener”.
A diferencia de la fisión nuclear, el proceso utilizado actualmente en las centrales nucleares del mundo, que se genera por la división de átomos, la fusión nuclear no deja un legado de residuos radiactivos de larga vida. A medida que se acelera la crisis climática y aumenta la urgencia de abandonar los combustibles fósiles que calientan el planeta, la perspectiva de una fuente abundante de energía limpia y segura resulta tentadora.
La fusión nuclear, la reacción que alimenta el sol y otras estrellas, consiste en unir dos o más átomos para formar uno más denso, en un proceso que libera enormes cantidades de energía.
En el NIF, los científicos disparan un conjunto de casi 200 láseres a una pastilla de combustible de hidrógeno dentro de una cápsula de diamante del tamaño de un grano de pimienta, que a su vez está dentro de un cilindro de oro. Los láseres calientan el exterior del cilindro, creando una serie de explosiones muy rápidas que generan grandes cantidades de energía recogida en forma de calor.
La energía producida en diciembre de 2022 fue escasa: se necesitaron unos 2 megajulios para alimentar la reacción, que liberó un total de 3,15 megajulios, suficientes para hervir unos 10 calderos de agua. Pero fue suficiente para que el encendido fuera un éxito y para demostrar que la fusión láser podía crear energía.
Desde entonces, los científicos lo han hecho varias veces más. El 30 de julio, el láser del NIF lanzó algo más de 2 megajulios al blanco, lo que produjo 3,88 megajulios de energía, su mayor rendimiento logrado hasta la fecha, según el informe. Dos experimentos posteriores realizados en octubre también proporcionaron ganancias netas.
“Estos resultados demostraron la capacidad del NIF para producir energía de fusión a niveles de varios megajulios”, afirma el informe.
Sin embargo, aún queda mucho camino por recorrer hasta que la fusión nuclear alcance la escala necesaria para alimentar redes eléctricas y sistemas de calefacción. Ahora se trata de aprovechar los avances logrados y averiguar cómo aumentar drásticamente la escala de los proyectos de fusión y reducir significativamente los costos.
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En la cumbre climática COP28 de Dubai, el enviado estadounidense para el clima, John Kerry, lanzó un plan de compromiso internacional en el que participan más de 30 países con el objetivo de impulsar la fusión nuclear para ayudar a atajar la crisis climática.
“La fusión tiene potencial para revolucionar nuestro mundo y cambiar todas las opciones que tenemos ante nosotros, y proporcionar al mundo energía abundante y limpia sin las emisiones nocivas de las fuentes de energía tradicionales”, declaró Kerry en la reunión sobre el clima.
En diciembre, el Departamento de Energía de EE.UU. anunció una inversión de US$ 42 millones en un programa que reúne a múltiples instituciones, entre ellas LLNL, para establecer “centros” centrados en el avance de la fusión.
“Aprovechar la energía de fusión es uno de los mayores retos científicos y tecnológicos del siglo XXI”, declaró la secretaria de Energía de EE.UU., Jennifer Granholm. “Ahora tenemos la certeza de que no sólo es posible, sino probable, que la energía de fusión pueda ser una realidad”.
— Ella Nilsen y René Marsh contribuyeron con este reportaje.
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