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La fusión nuclear, el Santo Grial de la energía

Por primera vez, investigadores de Estados Unidos consiguen que un reactor de fusión nuclear produzca más energía de la que consume

Los científicos llevan décadas investigan en fusión nuclear. Se tienen muchas esperanzas depositadas para que se convierta en la fuente de energía alternativa más barata-porque el combustible es el hidrógeno-y más limpia-porque no produciría emisiones de CO2-. Hasta ahora, sin embargo, ha tenido un gran obstáculo: para generarla hay que consumir más energía de la que finalmente se obtiene.Mala inversión, por tanto. Esta semana, sin embargo, investigadores estadounidenses han dado un gran paso: por primera vez han logrado producir una reacción de fusión nuclear que libere más cantidad de energía que la que se ha invertido para conseguirla.Este balance energético positivo refuerza el gran potencial de una fuente energética con la que se trabaja desde hace más de 50 años.

En el mundo hay diferentes instalaciones donde se experimenta en este campo. En Francia se está construyendo el ITER, la gran apuesta europea. La meta de estas instalaciones, todavía en construcción, es producir 10 veces más energía de la que se invierte. “Consumirá 50 megavatios y producirá 500″, explica Xavier Dies, catedrático de ingeniería nuclear de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC). Sería el equivalente-en creación de energía-a cinco pantanos, añade Días. La fusión nuclear ya se da de manera natural en las estrellas, que son grandes productoras de energía.Cuando el ITER esté funcionando, producirá tanta energía como el Sol. Se dice que este tipo de instalaciones son como poner el Sol dentro de una caja.

La tecnología que utilizará el ITER es diferente de la que se aplica a las instalaciones estadounidenses donde se ha hecho este exitoso experimento, el US National Ignition Facility (NIF), en California. Cuando el ITER esté terminado, utilizará el método de confinamiento magnético, mientras que los investigadores estadounidenses han aplicado el confinamiento inercial, que hasta ahora iba por detrás de los logros alcanzados por el magnético. “Es una carrera, y la inercial ha atrapado el magnético-afirma Días-; no hay competencia entre las dos tecnologías, estamos muy contentos por sus resultados que en un futuro necesitaremos un amplio abanico de tecnologías”, precisa Aris Apollonatos, portavoz de Fusion 4 Energía, la oficina del ITER en Barcelona. Las dos técnicas tienen en común un mismo principio: “Se aporta una cantidad de energía al combustible, que alcanza temperaturas exorbitantes, lo suficiente para que se produzcan reacciones de fusión para conseguir más energía”, explica Días.

Una boleta minúscula

En el ITER, el combustible es un plasma de deuterio y tritio en una gran cámara en forma de rosco rodeado de campos magnéticos y que se calienta con una especie de microondas. En la National Ignition Facility (NIF), una estructura financiada por el gobierno de los Estados Unidos y pensada también para usos militares, el combustible es en unas minúsculas bolitas de oro de menos de medio milímetro de diámetro. Son dos isótopos de hidrógeno, deuterio y tritio. En el experimento que ahora se publica, 192 fuentes de luz láser del grosor de un cabello bombardearon esta microesfera de manera repentina. Cuando los haces de luz se penetraron provocaron lo que se conoce como implosión. Es decir, la esfera se recogió en sí misma. Durante una milmil · millonésima de segundo se alcanzaron temperaturas de 100 millones de grados. Al aumentar la densidad y la temperatura se produjeron las reacciones de fusión y el retorno energético. En estas condiciones, el tritio y el deuterio parcialmente se fusionan.

Con la reacción se liberaron 17.000 julios, el equivalente a dos baterías AA. Más de lo que se había invertido, que fue entre 9.000 y 12.000 julios. Que sea una cantidad superior es un gran avance para él mismo. No obstante, la cifra y las proporciones son muy pequeñas. El balance entre lo que se invierte y lo que se obtiene debería ser muy superior para que llegue a tener rentabilidad como negocio.

El experimento norteamericano tampoco ha llegado a alcanzar lo que se conoce como ignición, que es, en definitiva, lo que permitiría que la reacción se retroalimentan para continuar de forma indefinida. Los datos del experimento se utilizarán para crear modelos informáticos.

Como cerrar el sol dentro de una caja para hacer investigación civil y militar

La National Ignition Facility (NIF), en California, donde se ha logrado por primera vez un balance energético positivo en el proceso de fusión nuclear, es un gran proyecto del departamento de Defensa de Estados Unidos. Nació con el objetivo básico de simular armas nucleares, para provocar microexplosiones nucleares controladas. Salió a partir de la prohibición de los ensayos nucleares en la superficie terrestre. En Francia, una instalación equivalente sería el Laser MegaJoule, en Burdeos. La NIF cuenta con 192 fuentes de luz láser. Los componentes necesarios para activarlos ocupan una extensión más grande que un campo de fútbol y se focalizan en una cámara de combustión; como poner el Sol en una caja. En estas instalaciones también se está desarrollando investigación para la producción de energía de fusión para usos civiles.

http://www.ara.cat/premium/ciencia/nuclear-Sant-Grial-lenergia-militar_0_1085891489.html

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