Los científicos llevan décadas estudiando la posibilidad de obtener energía mediante fusión nuclear, un proceso inverso a la fisión que se produce en las centrales atómicas convencionales, y la instalación suiza que colabora en estas investigaciones ha desvelado hoy sus secretos a los periodistas, con ocasión de su 30 aniversario.
El Tokamak de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), un aparato que según cuentan con orgullo sus responsables intenta "recrear el Sol en la Tierra", fue mostrado hoy a los periodistas en aras de promocionar unas investigaciones que están ganando en interés en el contexto del cambio climático.
En un mundo donde incluso Naciones Unidas pide el fin del uso de los combustibles fósiles, el mundo mira más que nunca esta posible fuente de energía futura sin emisiones, con residuos mucho menos peligrosos que los de la fisión y que podría usar como principal materia prima el hidrógeno, uno de los elementos más abundantes del planeta.
"Estimamos que hay reservas para decenas o centenares de miles de años, no crea en realidad residuos y al no producir reacciones en cadena no hay riesgo de explosiones", explicó a EFE Yves Martin, subdirector del Centro Suizo de Plasma que gestiona el Tokamak.
Siguiendo las notas de Einstein
Este aparato, cuyo nombre es un acrónimo ruso de "cámara toroidal con bobinas magnéticas", se utiliza para fusionar dos isótopos del hidrógeno (el deuterio y el tritio) con el fin de obtener energía al reconvertirlos en helio y en neutrones.
Esa reacción cumple la famosa fórmula de Einstein E=mc2, y es similar a la que se da en el interior del Sol y otras estrellas, originando las enormes cantidades de energía que se liberan en el universo.
Para lograr esa fusión, en el Tokamak, los isótopos de hidrógeno son calentados mediante microondas e inyecciones de partículas hasta los 100 millones de grados (una temperatura incluso superior a la del núcleo del Sol) que los transforman en plasma, el cuarto estado de la materia (sólido-líquido-gaseoso-plasma).
Se utilizan entonces poderosos campos magnéticos para confinar este plasma a tan alta temperatura en esa cámara en forma toroidal (es decir, similar a la de una rosquilla).
El gran desafío que impide por ahora que la fusión nuclear sea una energía viable en el mundo es el hecho de que la energía necesaria para calentar el deuterio o el tritio a altísimas temperaturas es superior a la obtenida de su fusión, y que parte de ella se pierde por el contacto con las paredes del toroide.
Cerca de la rentabilidad
Sin embargo, instalaciones similares a las de Suiza en países como Estados Unidos o Reino Unido ya han logrado producir ligeramente más energía de la utilizada, y se espera que el proyecto ITER en el sur de Francia, en el que trabajan las principales potencias mundiales, logre diez veces más de energía de la que consuma en el futuro.
"ITER comenzará a funcionar quizá dentro de tres o cuatro años, y pasado más tiempo operará a toda su capacidad posible, pero aún no producirá electricidad. Ya estamos trabajando en el paso siguiente, llamado DEMO y que esperamos que pueda ser conectado a la red eléctrica a mediados de siglo", destacó Martin.
En las instalaciones suizas se trabaja especialmente en la cuestión de "domar" el plasma para evitar pérdidas energéticas, dirigiéndolo mediante sistemas magnéticos para que adopte formas más "aerodinámicas" y eficientes en su vertiente energética.
"Hemos comprobado que ciertas formas que denominamos 'copos de nieve', 'diversores super X' o 'triangularidad negativa' son mejores que las originales; ya están siendo utilizadas en el ITER y podrían también usarse en el futuro DEMO", explicó el experto.
Martin subrayó que el creciente interés en la búsqueda de energías alternativas, que también se ha estimulado con el aumento de los precios del gas o el petróleo que produjo la guerra en Ucrania, se nota en un mayor ánimo inversor.
"En Estados Unidos muchas compañías privadas están ya trabajando en la fusión, mientras que en Europa hay aún una combinación de iniciativas públicas y privadas. Recientemente Alemania ha puesto más dinero sobre la mesa, y Reino Unido también está impulsando en gran medida esta investigación", afirmó.
Miguel G
22/09/2023