Gary Gutierrez: Fusión nuclear artificial genera energía positiva por primera vez

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Por Gary Gutierrez

La fusión nuclear es el proceso mediante el cual dos átomos se unen en un solo núcleo. Para que el proceso se realice se necesita energía, pero una vez acabada la fusión se generan cantidades muy superiores a la utilizada inicialmente, en teoría.

Los átomos óptimos para el proceso de fusión nuclear son los más livianos, siendo el hidrógeno el más utilizado. El sol genera fusión de átomos de hidrogeno, con lo cual se produce helio, el cual produce la energía que este libera. Los átomos de hidrógeno en el sol se fusionan a la no despreciable temperatura de 11 millones de grados Celsius.

Los reactores nucleares actuales se basan en el proceso inverso llamado fisión. La fisión nuclear rompe átomos pesados (como el uranio) de los cuales nacen otros dos elementos y se libera energía, pero también se producen muchos desechos radiactivos los cuales deben ser tratados adecuadamente.

El problema de la fusión nuclear es que es un proceso demasiado caro. La instalación nacional de ignición (NIF por sus siglas en ingles) costó 3,5 mil millones de dólares, sin contar los costos operacionales. Otras instalaciones de fusión han tenido costos similares, como por ejemplo la europea Tokomak. Con este nivel de costos la fusión nuclear es simplemente inviable.

Para realizar la fusión nuclear en reactores a velocidades prácticas para la humanidad se requieren temperaturas superiores a los 150 millones de grados Celsius (más de 10 veces la temperatura del sol), para lo cual obviamente se requieren cantidades gigantescas de energía. En 1997 se fusionó un gramo de plasma de tritio y deuterio (isótopos del hidrógeno) aplicando 100 millones de grados Celsius, lo que produjo 16 megawatts de energía durante un segundo (logro que sigue teniendo el record mundial de generación de energía por fusión). El problema es que realizar fusión nuclear no era rentable, porque el proceso consumía más energía que la que generaba, hasta ahora.

NIF ha demostrado experimentos en los cuales produjo más energía de la utilizada en el proceso de fusión, lo que permitiría empezar a pensar realistamente en las opciones que entrega la fusión nuclear. En el experimento de NIF se apuntaron 192 láseres a una esfera compuesta de isotopos de hidrógeno. La energía de los láseres comprimió los isotopos, creando núcleos de hidrogeno, helio y radiación al igual que el sol. De todas formas las ineficiencias del proceso aun exigen 10 veces más energía que la indicada en teoría, por lo que quedan muchos ajustes por realizar.

 

Sin lugar a dudas la fusión nuclear será protagonista en materia energética de aquí al 2020. Para el 2018 se pondrá en marcha el reactor de fusión ITER, un proyecto financiado por múltiples países del mundo y que seguramente cambiará las reglas del juego.

Como dato agregado, cabe mencionar que 1 kilogramo de combustible de fusión genera la energía de 10.000.000 de kilogramos de petróleo, el cual se agotaría totalmente para el 2053.

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