La fusión nuclear aún está muy lejos de convertirse en una fuente de energía viable

La tecnología de fusión nuclear aún está lejos de convertirse en una fuente de energía económicamente viable, a pesar de los recientes avances, debido a una serie de cuestiones científicas y tecnológicas no resueltas, dijeron los expertos a Sputnik.

A principios de agosto, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California dijo que había repetido su experimento de reacción de fusión nuclear controlada, logrando un mayor rendimiento energético que durante la hazaña original del laboratorio en diciembre pasado. En aquel entonces, los científicos estadounidenses fueron los primeros en realizar un experimento de fusión controlada que produjo más energía de la fusión que la energía láser utilizada para impulsarla.

Estos acontecimientos han entusiasmado a los defensores de la fusión , que esperan algún día producir energía casi ilimitada y libre de carbono y desplazar a los combustibles fósiles, así como a otras fuentes de energía tradicionales. Sin embargo, este sigue siendo un objetivo difícil de alcanzar en este momento, ya que la fusión se produce a temperaturas y presiones excesivamente altas que son extremadamente difíciles de controlar.

“En el reciente experimento, la energía de fusión es muy pequeña. Puede calentar aproximadamente una taza de agua. Para construir una central eléctrica (es decir, producir cientos de megavatios de energía por hora) se necesitarían muchas explosiones de fusión por segundo. “Ahora no tenemos idea de cómo producir pulsos láser a la velocidad requerida. Mi conclusión es que se necesitarían al menos 30 años de investigación para alcanzar el rendimiento necesario y no está nada claro si es posible”, dijo Jean Barrette, dijo el profesor emérito del Departamento de Física de la Universidad McGill.

Cuando se le preguntó cuál de los principales enfoques de la energía de fusión controlada (el confinamiento inercial o el confinamiento magnético) es más viable desde un punto de vista técnico y económico, el experto respondió que no había manera de determinarlo, ya que ambos métodos tienen un largo camino por recorrer antes de que llegando a un resultado final positivo.

El enfoque de confinamiento magnético está plasmado en el proyecto del Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER), que ha estado en desarrollo desde finales de la década de 1980, y su construcción real comenzó en 2010. Sin embargo, aunque el ITER está más cerca de ser una central eléctrica en funcionamiento, todavía está No está claro si el proyecto será económicamente viable, dijo Barrette. Al mismo tiempo, el modelo de confinamiento inercial utilizado por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore está “más lejos, pero puede estar progresando más rápido al menos durante un tiempo”, añadió el experto.

“Nótese que hoy en día sólo se habla del resultado del confinamiento inercial de Livermore y del ITER como las dos únicas opciones. Este no es el panorama total”, dijo Barrette, citando informes sobre otros enfoques, algunos de los cuales son bastante antiguos.

En la misma línea, George Tynan, presidente del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de California en San Diego, cree que si bien ambos métodos permiten crear las condiciones para la producción neta de energía a partir de una fusión nuclear controlada, actualmente se desconoce cuál de ellos permitirá llegar a ser tecnológicamente viable y lucrativo. También señaló que “ambos enfoques tienen desafíos claros que la comunidad investigadora mundial está trabajando arduamente para resolver”.

Desafíos adelante
Aparte de la propia tecnología de fusión nuclear, todavía hay otros desafíos tecnológicos que deben resolverse antes de que se convierta en una fuente de energía generalizada y rentable.

“Aparte de crear las condiciones necesarias dentro del combustible de fusión, el llamado plasma, para producir una ganancia de energía significativa, también debemos demostrar la capacidad de producir continuamente dichas ganancias de energía durante un período prolongado de tiempo, debemos aprender a generar una cantidad suficiente de tritio [un isótopo de hidrógeno utilizado como combustible] para mantener el funcionamiento del reactor de fusión, y debe desarrollar y demostrar materiales que puedan soportar las condiciones extremas que se encontrarán en un reactor de fusión”, Tynan, que también está dotado por Kazuo Iwama distinguido profesor de ciencias de la ingeniería, explicó.

Además, el experto llamó la atención sobre la necesidad de una cadena de suministro completamente nueva y tecnológicamente compleja que permita a la industria de la energía de fusión competir en el mercado energético mundial. Señaló también que en los últimos años se ha producido un aumento de los esfuerzos tanto gubernamentales como privados relacionados con la energía de fusión, lo que, a su juicio, acelerará la investigación y el desarrollo en el área.

“Pero también crea la tentación de levantar barreras al debate pleno sobre las soluciones al desafío del desarrollo de la energía de fusión. Frente a estos acontecimientos, es esencial que reconozcamos que el desarrollo de la energía de fusión es una tarea muy compleja que requerirá los mejores ideas de la comunidad de investigación en física e ingeniería de todo el mundo”, señaló Tynan.

Barrette, por su parte, destacó la necesidad de un dispositivo que pudiera realizar la fusión a una escala menor que la disponible hoy. Aquí es donde varios enfoques no convencionales de la fusión nuclear podrían ayudar a lograr un gran avance, subrayó el físico.
Fusión y Cooperación

Cuando se les preguntó si los acontecimientos actuales lanzarían una carrera a gran escala entre países por el liderazgo en la tecnología de fusión nuclear, ambos expertos sugirieron que es más probable que fomenten la cooperación en lugar de la competencia, ya que esta tecnología podría beneficiar a todo el mundo.

“Espero cierta competencia entre países, pero nada comparable a la carrera de la bomba atómica. Ahora es una competencia puramente financiera. Cada país grande invertirá en este campo para asegurarse de tener alguna posición de liderazgo, pero al final habrá mucho de colaboración ya que el problema energético es un problema mundial”, afirmó Barrette.
Tynan se hizo eco de este sentimiento, quien también enfatizó el papel de la cooperación científica entre Estados Unidos y los bloques liderados por los soviéticos que tuvo lugar en el apogeo de la Guerra Fría, que ayudó , entre otras cosas, a lograr avances en el control de armas y otros áreas.

“Ante el desafío de descarbonizar el sistema energético mundial, la necesidad de una tecnología energética con las características de la energía de fusión y los importantes desafíos científicos y de ingeniería que quedan por resolver para hacer realidad la promesa de la fusión, tengo la esperanza de que el campo seguiremos beneficiándonos de un nivel similar de cooperación y apertura”, afirmó Tynan.

También señaló en una entrevista con Sputnik que “la investigación sobre la fusión presenta una oportunidad para intentar fortalecer el tipo de cooperación científica y tecnológica que puede beneficiar a toda la humanidad incluso en estos tiempos difíciles”.

SK