El Departamento de Energía de los Estados Unidos comunicó que por primera vez científicos de California lograron producir una reacción de fusión que crea una ganancia neta de energía ilimitada, barata y no contaminante
Fusión Nuclear vs Fisión Nuclear
La fusión nuclear consiste en una reacción en la que dos núcleos de átomos ligeros se unen para formar otro más pesado, al tiempo que se liberan enormes cantidades de energía. A diferencia de la fisión nuclear, que se emplea para generar electricidad en todo el mundo, la fusión no origina residuos nucleares de larga duración.
Para que ocurra es necesario alcanzar temperaturas de cientos de millones de grados.
¿Cómo se hace eso en la Tierra? Una forma de hacerlo es unir el deuterio y el tritio, que son isótopos de hidrógeno. Los científicos de California lo han logrado gracias a la fusión por confinamiento inercial vía láser.
El gran desafío de aprovechar la energía de fusión es mantenerla el tiempo suficiente para que pueda alimentar las redes eléctricas y los sistemas de calefacción de todo el mundo. Esta es la primera vez que los científicos han producido con éxito una reacción de fusión nuclear que resulta en una ganancia neta de energía.
Perspectivas
Hay varios proyectos de fusión en EEUU, Reino Unido y Europa. Francia alberga el Reactor Experimental Termonuclear Internacional, en el que colaboran treinta y cinco países, incluidos los miembros principales China, Estados Unidos, la Unión Europea, Rusia, India, Japón y Corea del Sur.
El Departamento de Energía de Estados Unidos tiene previsto anunciar este mediodía un “importante avance científico” respecto a la generación de energía a través de la fusión nuclear. El experimento es un gran proyecto de fusión inercial que trata de demostrar la viabilidad de la fusión nuclear como fuente de energía ilimitada, barata y no contaminante.
Científicos del Gobierno de Estados Unidos lograron por primera vez una ganancia neta de energía (diferencia entre la energía gastada y la obtenida) en una reacción de fusión experimentada en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California
Daniel Kammen, profesor de energía y sociedad en la Universidad de California, campus Berkeley, dijo que la fusión nuclear ofrece la posibilidad de un combustible “básicamente ilimitado” si la tecnología puede ser viable desde el punto de vista comercial. Los elementos necesarios están disponibles en el agua de mar.
El logro se consiguió en el NIF (National Ignition Facility) que pertenece al Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) del Departamento de Energía de Estados Unidos, cerca de San Francisco.
El proyecto de NIF genera energía a través de lo que se denomina “fusión termonuclear inercial”, que en la práctica ha significado que los científicos estadounidenses han disparado bolitas de combustible de hidrógeno a través de 200 láseres para crear 50 explosiones por segundo. Los científicos explicaron que la reacción de fusión en el laboratorio produjo unos 2,5 megajulios de energía, lo que supuso el 120 % de los 2,1 megajulios de energía en los láseres, consiguiendo así la ganancia neta esperada.
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. Crear la ganancia neta de energía requirió la participación de uno de los láseres más grandes del mundo, y los recursos necesarios para recrear la reacción en la escala requerida para hacer que la fusión sea práctica para la producción de energía (NIF)
“Es la primera vez que se hace en un laboratorio en el mundo. Esta ignición nos permite replicar un hito que solo ocurre en las estrellas. Esto permite también eliminar los combustibles fósiles y la contaminación ambiental. Y Estados Unidos lo ha logrado porque ha apostado e invertido en ciencia básica y en investigación”, precisó Granholm.
La secretaria de Energía de EEUU, Jennifer Granholm, fue la encargada de anunciar en vivo el éxito histórico que alcanzó el NIF la semana pasada, concretamente, el haber alcanzado la fusión nuclear por primera vez en el mundo.
Los proyectos de fusión utilizan principalmente los elementos deuterio y tritio, ambos isótopos de hidrógeno. El deuterio de un vaso de agua, con un poco de tritio añadido, podría alimentar una casa durante un año. El tritio es más raro y más difícil de obtener, aunque se puede fabricar sintéticamente.
Los científicos han entendido cómo funciona la fusión nuclear desde hace tiempo, y han tratado de duplicar el proceso en la Tierra desde la década de 1930. Los intentos actuales se enfocan en fusionar un par de isotopos de hidrógeno —deuterio y tritio_, de acuerdo con el Departamento de Energía, que señaló que esa combinación en particular libera “mucha más energía que la mayoría de reacciones de fusión” y requiere menos calor para hacerlo.
La fusión nuclear es un proceso hecho por el hombre que replica la misma energía que alimenta al sol (Laboratorio Nacional Lawrence Livermore - California)
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.
La fusión nuclear se ha estudiado durante al menos cinco décadas, con la esperanza de recrearla como una nueva fuente que proporcione energía ilimitada y libre de carbono, sin los desechos nucleares creados por los reactores nucleares actuales.
Fuente: INFOBAE - Susana Samhan - 13 de Diciembre de 2022
https://www.infobae.com/america/ciencia-america/2022/12/13/en-vivo-cientificos-anuncian-la-historica-creacion-de-la-energia-de-fusion-nuclear/
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