L\u00e1ser megajulio<\/em>.<\/p>\n\n\n\n\u00bfCu\u00e1nto representan 2,5 megajulios de energ\u00eda? Un kWh equivale a 3,6 megajulios, de modo de la energ\u00eda de que estamos hablando equivale a 0,7 kWh. Esto representa lo que una persona es capaz de aportar como esfuerzo muscular en un d\u00eda, por ejemplo alguien que acciona una dinamo de 100 W durante un d\u00eda: todav\u00eda estamos lejos de una producci\u00f3n industrial de electricidad\u2026<\/p>\n\n\n\n
Porque a fin de cuentas se trata de producir electricidad. La electricidad es un movimiento de electrones en el interior de un conductor. Para ello se utiliza una de las leyes fundamentales de la naturaleza, que establece que cuando se desplaza un im\u00e1n delante de un circuito de un metal conductor, los electrones del metal se ponen en movimiento. Si no queremos tener que mover el im\u00e1n a mano, hace falta una m\u00e1quina que lo haga por nosotros.<\/p>\n\n\n\n
En una central el\u00e9ctrica cl\u00e1sica, el movimiento rotativo de los imanes se realiza mediante una turbina de vapor. Por consiguiente, hay que producir este vapor, o dicho en t\u00e9rminos que nos son m\u00e1s familiares, poner a hervir agua con ayuda de una fuente de calor. Este es el punto en que se diferencian las centrales: la fuente de calor puede obtenerse quemando carb\u00f3n o gas o fisionando n\u00facleos de uranio. El proyecto en el que se inscribe la fusi\u00f3n consiste en generar el calor necesario haciendo que se fusionen dos is\u00f3topos de hidr\u00f3geno, el deuterio y el tritio. La fusi\u00f3n es la manera m\u00e1s sofisticada de generar calor para hacer que hierva el agua\u2026<\/p>\n\n\n\n
Tambi\u00e9n es la m\u00e1s eficaz, en el sentido de que es la que consume la menor cantidad del recurso. Si definimos la concentraci\u00f3n de una fuente de energ\u00eda por la cantidad de materia que hay que transformar para generar una determinada cantidad de energ\u00eda, la fusi\u00f3n es cuatro veces m\u00e1s concentrada que la fisi\u00f3n, que a su vez es millones de veces m\u00e1s concentrada que una fuente qu\u00edmica. Para formarnos una idea, hacer funcionar una central de fusi\u00f3n \u2012si se consigue alguna vez\u2013 de 1 GW durante un a\u00f1o solo se precisar\u00e1 un centenar de kilos de deuterio y tritio, mientras que un reactor actual requiere 27 toneladas de uranio y una central de carb\u00f3n de la misma potencia, 260 toneladas de carb\u00f3n cada hora. Si utilizamos energ\u00eda e\u00f3lica o solar, que son las fuentes menos concentradas, necesitaremos instalar 1.000 aerogeneradores de 5 MW o 30 kil\u00f3m\u00e8tros cuadrados de paneles solares fotovoltaicos, aparte de tener que gestionar la intermitencia de su producci\u00f3n. Desde el punto de vista de la preservaci\u00f3n de los recursos naturales e incluso de la reducci\u00f3n de residuos, la fusi\u00f3n es la gran campeona.<\/p>\n\n\n\n
Pero hoy estamos lejos, muy lejos, de ser capaces de producir electricidad a partir de la fusi\u00f3n nuclear. Ve\u00e1moslo m\u00e1s en detalle.<\/p>\n\n\n\n
A menudo se lee que realizar la fusi\u00f3n en la Tierra es como reproducir el Sol en un reactor. De hecho, el origen de la radiaci\u00f3n solar que nos llega permanentemente se halla en las reacciones de fusi\u00f3n que se producen en el centro del astro. Cada segundo se fusionan 620 millones de toneladas de hidr\u00f3geno para generar 615,5 millones de toneladas de helio, y la diferencia de masa m<\/em> aparece en forma de radiaci\u00f3n, cuya energ\u00eda E viene dada por la ecuaci\u00f3n de Einstein E = m\u2219<\/em>c2<\/sup>, donde c designa la velocidad de la luz. Una parte de esta energ\u00eda mantiene la temperatura en el centro en unos 15 millones de grados, el resto escapa por la superficie, que se halla a 5.780 \u00b0C. El hecho de que esta masa gaseosa no se expanda por el espacio se debe a la gravitaci\u00f3n, que gracias a la masa del astro contrarresta la presi\u00f3n del gas. El Sol es por tanto un reactor de fusi\u00f3n con confinamiento gravitacional.<\/p>\n\n\n\nSin embargo, en la Tierra, \u00bfc\u00f3mo evitar que el plasma explote tan pronto se desencadenen las reacciones de fusi\u00f3n? \u00bfC\u00f3mo forzar que los dos n\u00facleos se fusionen, puesto que al tener ambos una carga el\u00e9ctrica positiva, se repelen? Dos pistas: el confinamiento inercial y el confinamiento magn\u00e9tico.<\/p>\n\n\n\n
El confinamiento inercial (el que es objeto del anuncio) consiste en proyectar sobre una peque\u00f1a c\u00e1psula que contiene una mezcla de deuterio-tritio haces de rayos l\u00e1ser de muy alta potencia, que comprimen los gases y los calientan a una temperatura muy elevada. Alta temperatura implica velocidades muy elevadas, lo que permite compensar la repulsi\u00f3n entre cargas el\u00e9ctricas del mismo signo. El confinamiento magn\u00e9tico (que es el que funciona en particular en la m\u00e1quina ITER instalada en Cadarache, en el Joint European Torus (JET) en Inglaterra o en el TFTR de Princeton) consiste en atrapar los n\u00facleos de deuterio y tritio mediante un campo magn\u00e9tico intenso dentro de una c\u00e1mara en forma de neum\u00e1tico (un toroide). Las reacciones de fusi\u00f3n han de producirse en el interior del plasma en rotaci\u00f3n, cuya turbulencia hay que lograr controlar.<\/p>\n\n\n\n
\u00bfQu\u00e9 etapas hay que superar antes de poder disponer de reactores industriales? Hace falta producir tritio, recuperar la energ\u00eda de la reacci\u00f3n y disponer de materiales capaces de resistir un flujo de neutrones altamente energ\u00e9ticos. Veamos esto.<\/p>\n\n\n\n
La fusi\u00f3n de un n\u00facleo de deuterio y de un n\u00facleo de tritio genera un n\u00facleo de helio y un neutr\u00f3n. El deuterio existe en estado natural (unos 32 g\/m3<\/sup> en el agua de mar), pero no as\u00ed el tritio, que es inestable. Por tanto, es necesario producirlo in situ<\/em>. Para ello est\u00e1 previsto utilizar los neutrones, altamente energ\u00e9ticos, generados por la reacci\u00f3n de fusi\u00f3n, a fin de romper n\u00facleos de litio que circulan en la pared del recinto. Sin embargo, dado que no todos los neutrones servir\u00e1n para ello, hace falta primero multiplicarlos provocando una reacci\u00f3n de fisi\u00f3n en berilio. Se adivina la complejidad de dicha pared.<\/p>\n\n\n\nEn cuanto a la energ\u00eda, la del Sol aparece en forma luminosa, pero la de un plasma lo hace en forma de energ\u00eda cin\u00e9tica de los n\u00facleos de helio y de los neutrones. \u00bfC\u00f3mo recuperarla? La dificultad radica en que su energ\u00eda es suficiente para desencadenar las reacciones de fusi\u00f3n de los n\u00facleos que constituyen la pared del recinto (acero). Incluso en una m\u00e1quina de confinamiento magn\u00e9tico, los neutrones, desprovistos de carga el\u00e9ctrica, son insensibles al campo magn\u00e9tico y por tanto chocan contra la pared. Las reacciones que tienen lugar en ella generan radioactividad alfa, es decir, n\u00facleos de helio, que migran dentro de la pared a alta temperatura, se aglomeran en forma de burbujas que hacen que aquella se hinche y se vuelva porosa. Ahora bien, \u00a1es fundamental que la pared sea estanca! Estanca y porosa a la vez, he aqu\u00ed una contradicci\u00f3n que hoy por hoy nadie sabe resolver.<\/p>\n\n\n\n
Esta cuesti\u00f3n de la resistencia de los materiales al flujo de neutrones altamente energ\u00e9ticos (unas diez veces m\u00e1s que los producidos en una central de fisi\u00f3n) es tan crucial que se ha previsto construir una m\u00e1quina especialmente dedicada, la IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility). Si no se resuelve el problema de los materiales, nunca tendremos un reactor: dicen que la fusi\u00f3n es como tener el Sol en la cocina. Pero \u00bfy si no sabemos c\u00f3mo construir la cacerola\u2026?<\/p>\n\n\n\n
Las grandes etapas que quedan por recorrer son las siguientes: para generar electricidad no basta producir m\u00e1s energ\u00eda que la que se consume durante las descargas de rayos l\u00e1ser, intensas pero breves, sino que hay que hacerlo de modo continuo. Esta etapa est\u00e1 reservada a otra generaci\u00f3n de m\u00e1quinas, de las que se espera que permitir\u00e1n obtener una tasa de retorno energ\u00e9tico del orden de 10, es decir, recuperar diez veces m\u00e1s energ\u00eda que la invertida en el funcionamiento de la instalaci\u00f3n. Superada esta etapa, habr\u00e1 que realizar un prototipo industrial de reactor y proceder a una producci\u00f3n en masa. Teniendo en cuenta las dificultades del conjunto del proyecto, resulta dif\u00edcil plantear la constituci\u00f3n de una rama industrial antes de la segunda mitad o incluso del final de este siglo.<\/p>\n\n\n\n
Concluyamos<\/p>\n\n\n\n
Es cierto que la fusi\u00f3n representa la forma m\u00e1s concentrada de energ\u00eda, es decir, la m\u00e1s econ\u00f3mica desde el punto de vista de los recursos. Tambi\u00e9n es segura, pues la cantidad de combustible presente en el recinto en todo momento es muy baja y no hay riesgo de perder el control. Tambi\u00e9n es cierto que la fusi\u00f3n evitar\u00eda la producci\u00f3n de los residuos de alta actividad y larga vida de los actuales reactores de fisi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
El punto m\u00e1s d\u00e9bil afecta evidentemente al desaf\u00edo clim\u00e1tico. Contar con la fusi\u00f3n para sustituir las fuentes de energ\u00eda f\u00f3siles y descarbonizar nuestras sociedades equivale a renunciar a toda acci\u00f3n consecuente para limitar el calentamiento del planeta, no a 2 \u00b0C, sino a \u00a13 o 4 \u00b0C! El clima de 2030 o 2040 ya no lo podemos cambiar, porque viene determinado por la cantidad de gases de efecto invernadero que se ha emitido hasta ahora, y lo que vamos a emitir hasta entonces no supondr\u00e1 m\u00e1s que una peque\u00f1a correcci\u00f3n. Pero el de la segunda mitad del siglo depende de lo que hagamos hoy y en los pr\u00f3ximos a\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n
La fusi\u00f3n no se encuentra dentro de la temporalidad de la acci\u00f3n clim\u00e1tica. Ciertos cr\u00edticos de la perspectiva de la fusi\u00f3n como fuente de energ\u00eda limpia e ilimitada dicen con humor: la fusi\u00f3n es la fuente de energ\u00eda del futuro, y siempre lo ser\u00e1\u2026 (Fusion is the energy source of the future, and it will always be<\/em>).<\/p>\n\n\n\nTraducci\u00f3n: viento<\/em><\/strong> sur<\/strong><\/p>\n\n\n\nJacques Treiner es presidente del Groupe d\u2019experts du Shift Project.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Jacques Treiner Fuente: Rebeli\u00f3n El 5 de diciembre la National Ignition Facility (NIF) del laboratorio nacional federal Lawrence Livermore en California anunci\u00f3 un avance importante en materia de fusi\u00f3n nuclear: por primera vez, los f\u00edsicos han logrado producir m\u00e1s energ\u00eda que la que han invertido en provocar la reacci\u00f3n de fusi\u00f3n. \u201cLa reacci\u00f3n de fusi\u00f3n […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6840,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/8172"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=8172"}],"version-history":[{"count":1,"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/8172\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8173,"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/8172\/revisions\/8173"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/6840"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=8172"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=8172"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.movimientocaamanista.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=8172"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}