El poder de fusión se ha considerado durante mucho tiempo como el santo grial de la energía alternativa. Energía limpia y abundante, creada a través de un proceso autosustentable donde los núcleos atómicos se fusionan a temperaturas extremadamente altas. Lograr esto ha sido el objetivo de los investigadores y físicos atómicos durante más de medio siglo, pero el progreso ha sido lento. Si bien la ciencia detrás del poder de fusión es sólida, el proceso no ha sido exactamente práctico.
En resumen, la fusión solo puede considerarse una forma viable de energía si la cantidad de energía utilizada para iniciar la reacción es menor que la energía producida. Afortunadamente, en los últimos años, se han dado varios pasos positivos hacia este objetivo. Lo último proviene de China, donde los investigadores del Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) informaron recientemente que han logrado un hito de fusión.
Se han propuesto y probado muchos conceptos de fusión diferentes a lo largo de los años. Actualmente, los dos diseños más populares son el enfoque de confinamiento inercial y el reactor tokamak. En el primer caso, los láseres se usan para fusionar gránulos de combustible de deuterio para crear una reacción de fusión. En este último, el proceso involucra una cámara de confinamiento en forma de toro que utiliza campos magnéticos y una corriente interna para confinar plasma de alta energía.
Utilizando un tokamak que tiene tres características distintas: una sección transversal no circular, imanes totalmente superconductores y componentes de revestimiento de plasma (PFC) totalmente refrigerados por agua, los científicos de la instalación EAST anunciaron la semana pasada que podían producir gas hidrógeno que fue tres veces más caliente que el núcleo del Sol (aproximadamente 50 millones de ° C; 90 millones de ° F), y pudieron mantener esta temperatura durante 102 segundos sin precedentes.
Este no es un logro pequeño, ya que el confinamiento y las temperaturas sostenidas son esenciales para crear poder de fusión. Una vez iniciados, los reactores de fusión deben ser capaces de mantener la reacción durante un largo período de tiempo, principalmente porque la cantidad de energía requerida para iniciarla es considerable. Pero, por supuesto, sostener y limitar ese plasma de alta energía es bastante difícil y potencialmente peligroso.
Poder sostener plasma de alta energía durante más de un minuto y medio coloca la instalación EAST, que forma parte del Instituto de Ciencias Físicas en Hefei en Jiangshu, un paso adelante en la carrera de fusión global. Al recrear las condiciones estables bajo las cuales ocurre naturalmente la fusión, es decir, en el interior del Sol, la humanidad podría estar un paso más cerca del sueño de una energía limpia y prácticamente ilimitada.
Pero, por supuesto, hay cierto escepticismo hacia esta afirmación. Hasta ahora, solo ha habido el anuncio hecho por el Instituto de Ciencias Físicas para continuar. Y hasta el momento en que se proporcionen los resultados revisados por pares, el reclamo permanecerá sin confirmar. Sin embargo, si se confirman sus resultados, significará que es probable que haya cierta competencia para ver quién puede obtener cada vez mejores resultados. ¡Y esa competencia ya puede estar en marcha!
Solo unos días antes de que las instalaciones de EAST anunciaran este hito, los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) en Alemania hicieron su propio anuncio. Aquí, los investigadores afirmaron que el estellarador Wendelstein 7-X (W7X), el reactor de fusión más grande de su tipo, había logrado producir y mantener plasma de hidrógeno por primera vez.
De diseño similar a un tokamak, un stellerator emplea anillos retorcidos e imanes externos para confinar el plasma. Como uno de los más conocidos como ejemplos de un stellarator, el Wendelstein 7-X pudo calentar gas hidrógeno a una temperatura de 80 millones de grados Celsius y mantener esa nube de plasma durante un cuarto de segundo. En resumen, lograron una reacción que produjo más energía, pero por mucho menos tiempo.
En los próximos años, se esperan más noticias en el frente de la fusión a medida que proyectos como el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) entren en línea. Ubicado en el sur de Francia, ITER empleará el reactor de tokamak experimental más grande del mundo y será el mayor experimento de fusión hasta la fecha. La instalación EAST ha indicado que tiene la intención de participar directamente en ITER y prestará su experiencia y conocimientos.
Aunque todavía estamos a muchos años de que los reactores de fusión resuelvan todas nuestras preocupaciones energéticas, es bueno saber que estamos dando los pasos apropiados para hacerlo realidad. ¿Quién sabe? Algún día, nuestros hijos (o nietos) pueden mirar hacia atrás a principios del siglo XXI como la "era previa a la fusión" y preguntarse cómo es que alguna vez logramos pasar.
