La secretaría de Energía, Jennifer Granholm, anunció el martes un “gran avance científico” en la búsqueda de décadas para aprovechar la fusión nuclear, la energía que alimenta al Sol y las estrellas.
Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California produjeron por primera vez más energía en una reacción de fusión que la que se usó para encenderla, algo que se llama ganancia neta de energía, según un funcionario del gobierno y un científico familiarizado con la investigación. Ambos hablaron bajo condición de anonimato porque no estaban autorizados a discutir el avance antes del anuncio.
Granholm aparecerá junto a los investigadores de Livermore en un evento matutino en Washington. El Departamento de Energía se negó a dar detalles antes de tiempo. La noticia fue reportada por primera vez por el Financial Times.
“Este es un logro histórico para los investigadores y el personal de la Instalación Nacional de Ignición que han dedicado sus carreras a hacer realidad la ignición por fusión, y este hito sin duda generará aún más descubrimientos”, dijo Granholm en un comunicado.
Los defensores de la fusión esperan que algún día pueda producir energía casi ilimitada y libre de carbono, desplazando a los combustibles fósiles y otras fuentes de energía tradicionales. Todavía faltan décadas para producir energía que impulse hogares y negocios a partir de la fusión. Pero los investigadores dijeron que, no obstante, era un paso significativo.
“Es casi como si se disparara el pistoletazo de salida”, dijo el profesor Dennis Whyte, director del Plasma Science and Fusion Center del Instituto Tecnológico de Massachusetts y líder en investigación de fusión. “Deberíamos presionar para que los sistemas de energía de fusión estén disponibles para abordar el cambio climático y la seguridad energética”.
La ganancia de energía neta ha sido un objetivo difícil de alcanzar porque la fusión ocurre a temperaturas y presiones tan altas que es increíblemente difícil de controlar.
La fusión funciona presionando los átomos de hidrógeno entre sí con tal fuerza que se combinan en helio, liberando enormes cantidades de energía y calor. A diferencia de otras reacciones nucleares, no genera residuos radiactivos.
Se han invertido miles de millones de dólares y décadas de trabajo en la investigación de la fusión que ha producido resultados estimulantes, por fracciones de segundo. Anteriormente, los investigadores de la Instalación Nacional de Ignición, la división de Lawrence Livermore donde tuvo lugar el éxito, utilizaron 192 láseres y temperaturas varias veces más calientes que el centro del sol para crear una reacción de fusión extremadamente breve.
Los láseres concentran una enorme cantidad de calor en una pequeña lata de metal. El resultado es un entorno de plasma sobrecalentado donde puede ocurrir la fusión.
Riccardo Betti, profesor de la Universidad de Rochester y experto en fusión láser, dijo que un anuncio de que se ha ganado energía neta en una reacción de fusión sería significativo. Pero dijo que hay un largo camino por recorrer antes de que el resultado genere electricidad sostenible.
Comparó el avance cuando los humanos aprendieron por primera vez que refinar el petróleo en gasolina y encenderlo podría producir una explosión.
“Todavía no tienes el motor y todavía no tienes los neumáticos”, dijo Betti. “No puedes decir que tienes un coche”.
El logro de la ganancia neta de energía se aplicó a la reacción de fusión en sí, no a la cantidad total de energía que se necesitó para operar los láseres y ejecutar el proyecto. Para que la fusión sea viable, deberá producir mucha más energía y durante más tiempo.
Es increíblemente difícil controlar la física de las estrellas. Whyte dijo que ha sido un desafío llegar a este punto porque el combustible tiene que estar más caliente que el centro del sol. El combustible no quiere permanecer caliente, quiere filtrarse y enfriarse. Contenerlo es un desafío increíble, dijo.
La ganancia de energía neta no es una gran sorpresa para el laboratorio de California debido al progreso que ya había logrado, según Jeremy Chittenden, profesor del Imperial College de Londres que se especializa en física del plasma.
“Eso no quita el hecho de que este es un hito importante”, dijo.
Se necesitan enormes recursos y esfuerzos para avanzar en la investigación de la fusión. Un enfoque convierte el hidrógeno en plasma, un gas con carga eléctrica, que luego es controlado por enormes imanes. Este método se está explorando en Francia en una colaboración entre 35 países llamada Reactor Experimental Termonuclear Internacional, así como por investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts y una empresa privada.
El año pasado, los equipos que trabajan en esos proyectos en dos continentes anunciaron avances significativos en los imanes vitales necesarios para su trabajo.
Con información de Phys.org
