Fusión nuclear: energía que requiere décadas para madurar

Esta semana hemos sabido que en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de Estados Unidos han conseguido algo que la ciencia lleva esperando desde hace décadas: generar más energía con una reacción de la que se necesita para activarla.

La ciencia detrás de este experimento, que se realizó el pasado 5 de diciembre, en realidad no es reciente. Ya en los años 60, científicos del mismo laboratorio apuntaban que los rayos láser se podrían emplear para conseguir lo que se conoce como ignición por fusión. 

Una tecnología con años de desarrollo por delante

El proceso es similar al que se produce en las estrellas debido a las altas temperaturas y presión que se dan en sus núcleos. Para conseguir esa simulación, el laboratorio norteamericano ha construido un potente láser. En este caso, el utilizado ocupa un edificio de diez plantas que tiene la extensión de tres campos de fútbol. 

Para este logro histórico los investigadores han utilizado un proceso llamado fusión por confinamiento inercial. En él, una «bolita» de plasma de hidrógeno es bombardeada por el láser más grande del mundo logrando así la fusión nuclear. 

Para conseguirlo, el laboratorio ha construido un potente láser del tamaño de un edificio de diez plantas

Esta se produce cuando dos núcleos atómicos ligeros se combinan para formar uno más pesado liberando cantidades masivas de energía. Es esencialmente el inverso más poderoso de la fisión nuclear, un proceso que se utiliza en las centrales de energía nuclear.

Es todo un logro conseguir tener una ganancia neta positiva, pero de momento tal y como apuntan varios expertos, queda mucho camino por recorrer para hacer de este proceso uno que nos solucione una buena parte de nuestras necesidades energéticas. 

De hecho, el director del laboratorio, Kim Budil ha admitido que ¨Todavía hay obstáculos significativos no solo a nivel científico, sino también tecnológico¨.  Según Budil, tal y como está la situación ahora, aún quedan décadas para conseguir un reactor comercial que se pueda usar para uso doméstico. 

Una solución energética para el futuro más lejano

También ha salido a la luz que el experimento realizado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore californiano ha empleado 100 veces más energía que la que ha producido. Toda esa energía consumida ha llegado del simple uso de un láser tan potente. 

La supuesta ganancia de energía que se promocionaba era que 2.05 megajulios de energía que entraron en el láser acabarían produciendo 3.15 megajulios.

Sin embargo, como ha reconocido Mark Herrmann, director del programa de física y diseño de armas del laboratorio Livermore, este escenario deja de lado la enorme cantidad de electricidad utilizada para alimentar el láser.

La otra cara de este hallazgo es que el escenario deja de lado la enorme cantidad de electricidad utilizada para alimentar el láser.

Según palabras de Hermann, este experimento ha extraído alrededor de 300 megajulios de la red. El láser no fue diseñado para ser eficiente y el experimento ha generado solo el 1 por ciento de la energía que ha usado.

El láser más famoso del mundo fue diseñado para darnos la mayor cantidad de ¨chicha¨ posible y si así poder hacer que estas increíbles condiciones sucedan en un laboratorio. Hay muchos, muchísimos pasos que tendrían que darse para llegar a la fusión inercial como fuente de energía.

Según Matthew McKinzie, director de planificación y operaciones del programa de energía limpia y clima del Consejo de Defensa de los Recursos Naturales, «Alcanzar ese hito de ganancia de energía a partir de la entrada del láser no es como atravesar una puerta hacia un nuevo futuro», es parte de una iteración lenta y a muy largo plazo de mejoras».

Además, es importante recordar que la energía que sale de esta fusión no es electricidad que pueda devolverse a la red. La pérdida de energía al convertir esa energía en electricidad significa que necesitarías crear aún más energía para que todo el proceso produzca más electricidad de la que requiere.

Soluciones más inmediatas para luchar contra el Cambio Climático

Mientras tanto, y según confirma el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), el mundo debe reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a la mitad para 2030 si quiere evitar un nivel de calentamiento global que puede ser catastrófico.

Pero si bien la fusión puede ser digna de inversión y optimismo cauteloso como una posible solución a largo plazo para satisfacer las crecientes necesidades energéticas del mundo, los expertos en clima dicen que no es la respuesta de energía limpia que necesitamos hoy.

Según apunta el profesor Michael Mann, experto en Cambio Climático por la Universidad Estatal de Pensilvania, ¨Es importante continuar con esta investigación, ya que la energía de fusión podría desempeñar un papel importante para satisfacer las necesidades energéticas de la sociedad en las próximas décadas¨.

La realidad es que la energía de fusión no va a ser viable a la escala necesaria en ningún momento durante la próxima década. Estamos hablando de un período de tiempo durante el cual debemos reducir las emisiones de carbono en un 50  por ciento para evitar un calentamiento catastrófico de más de 1.5°C. 

Ese escenario de momento solo se va a poder alcanzar amplificando las fuentes de energía limpia existentes (fuentes de energía renovables como la eólica y la solar). También sumaran la mejora de la capacidad de almacenamiento de energía y las medidas de eficiencia y conservación.