Numerosas naciones apuestan por la fusión nuclear como la energía del futuro
Si bien los costos son astronómicos, las naciones hegemónicas están encaminándose gradualmente hacia un cambio de sus infraestructuras energéticas y tecnológicas.
Ya no podemos depender del petróleo -es altamente contaminante y se agotará inexorablemente dentro de menos de cien años-, motivo por el cual se está invirtiendo en la utilización de nuevas fuentes de energía.
La energía solar es prometedora, sin embargo la fabricación de paneles fotovoltaicos es costosa y la utilización de la misma depende de la cantidad de luz natural disponible.
La energía eólica, por otra parte, se está utilizando en diversas partes del mundo; es una energía limpia y renovable pero depende de las condiciones climáticas.
Enormes molinos ubicados en torres de acero de más de cien metros de altura pueden llegar a abastecer la demanda eléctrica de pequeñas ciudades. Incluso en algunos países como Dinamarca el parque eólico Horns Rev -con más de ochenta torres levantadas en el mar- suministra el cincuenta por ciento del consumo eléctrico de los hogares.
Las centrales nucleares convencionales, en cambio, son una fuente alternativa de energía no renovable ya que dependen de las reservas de minerales. Estas centrales utilizan material radiactivo cuyos isotopos, al desintegrarse, calientan el agua permitiendo accionar turbinas.
Pero las centrales nucleares convencionales no son absolutamente seguras; el escape radiactivo en la Central de Chernobil en 1986 o el accidente en la planta japonesa de Fukushima el 11 de marzo de 2011 debido a un movimiento sísmico son prueba de ello.
Fabricando un sol en el laboratorio. Como indicábamos en una nota anterior muchos coinciden en que la energía del futuro, la más limpia y virtualmente ilimitada, es la fusión nuclear controlada.
¿En que consiste exactamente? Lo que se trata es de reproducir las condiciones físicas que existen en el interior del sol donde la temperatura es de quince millones de grados Celsius.
En esas condiciones los núcleos de hidrógeno (protones) logran vencer la repulsión eléctrica y se fusionan generando un núcleo de helio. En el proceso se libera una poderosa cantidad de energía en forma de calor y ondas electromagnéticas.
La fusión nuclear es el mecanismo energético más eficiente del universo si excluimos la aniquilación materia-antimateria. Las ventajas son evidentes: se trata de una fuente de energía que no deja residuos contaminantes a diferencia de las centrales nucleares de fisión nuclear.
En lugar de hidrógeno se usan sus isotopos (deuterio y tritio) que son más fáciles de calentar. Las máquinas Tokamak son toroides donde potentes bobinas generan campos magnéticos que aceleran partículas y las impactan a altas velocidades. Los primeros experimentos de esta naturaleza se realizaron en 1956 en el Instituto de Energía Atómica de la Academia de Ciencias de la URSS.
Los reactores nucleares de fusión tipo Stellarator, en cambio, utilizan bobinas magnéticas helicoidales -a diferencia de las bobinas en forma de anillo que utilizan las Tokamak- permitiendo mantener las partículas del interior en estado estable por más tiempo. Sin embargo el principio, en los dos tipos de reactores, es básicamente el mismo: mantener gases en estado hipercaliente (varios millones de grados) para provocar microfusiones.
Existen aún numerosos desafíos técnicos, pero una vez superados se podrá poner en marcha una central de estas características; tan solo necesitamos hidrógeno. Este elemento, combinado con el oxigeno, se encuentra en forma prácticamente ilimitada en nuestro planeta en forma de agua y se lo puede obtener fácilmente mediante descomposición química.
España posee un reactor de tipo Stellarator en su linea de investigación sobre fusión y física del plasma que se encuentra en el CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) de Madrid.
En mayo de 2006 la Unión Europea, Japón, Estados Unidos, Corea del Sur, India, Rusia y China firmaron un acuerdo en la ciudad de Bruselas para diseñar un reactor de fusión internacional de tipo Tokamak que se construirá en Cadarache (cerca de Marsella), en el sudeste de Francia. Se estima que esta maquina estará operativa dentro de diez años.
Conclusiones. Como señalábamos previamente existen numerosos desafíos. La energía obtenida de las microfusiones de hidrógeno es, en la actualidad, muy inferior a la energía que se invierte en calentar los gases y generar los campos magnéticos que permiten confinarlo; por otra parte resulta difícil mantener temperaturas de millones de grados durante lapsos prolongados de tiempo.
Pero las investigaciones están dando sus frutos: en el reactor de fusión nuclear del Centro de Ciencia del Plasma del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), el Prof. Dr. Dennis Whyte ha logrado encontrar la forma de retener el calor de forma permanente.
Las centrales nucleares de fusión controlada no producen ningún impacto sobre el medio ambiente y no dejan residuo contaminante. Si bien las inversiones son muy costosas, cuando estos artefactos se encuentren plenamente operativos gran parte del problema energético a nivel mundial será mitigado.
