No hay una bala de plata para la crisis climática, pero la fusión nuclear puede ser lo más parecido. En la búsqueda de una fuente de energía fiable, casi ilimitada y sin emisiones de carbono, los científicos ya han generado energía de fusión, pero han tenido dificultades durante décadas para mantenerla durante mucho tiempo.
Este miércoles, sin embargo, los científicos que trabajan en el Reino Unido anunciaron que habían duplicado con creces el récord anterior de generación y mantenimiento de la fusión nuclear, que es el mismo proceso que permite que el sol y las estrellas brillen tanto.
La fusión nuclear es, como su nombre indica, la fusión de dos o más átomos en uno más grande, un proceso que libera una enorme cantidad de energía en forma de calor.
La energía nuclear que se utiliza hoy en día se crea mediante un proceso diferente, llamado fisión, que se basa en la división, en lugar de la fusión, de los átomos. Pero este proceso genera residuos que pueden permanecer radiactivos durante decenas de miles de años. También es potencialmente peligroso en caso de accidente, como el desastre de Fukushima en Japón en 2011, provocado por un terremoto y un tsunami.
La fusión, en cambio, es mucho más segura, puede producir pocos residuos y solo requiere pequeñas cantidades de combustible abundante de origen natural, incluidos elementos extraídos del agua de mar. Esto la convierte en una opción atractiva en la transición del mundo hacia el abandono de los combustibles fósiles que provocan el cambio climático.
El 21 de diciembre del año pasado, en una máquina gigante con forma de rosquilla conocida como tokamak, unos científicos cercanos a la ciudad inglesa de Oxford consiguieron generar un récord de 59 megajulios de energía de fusión sostenida durante cinco segundos. Cinco segundos es el límite que la máquina puede sostener la energía antes de que sus imanes se sobrecalienten.
Se necesita un campo magnético para contener las altas temperaturas necesarias para llevar a cabo el proceso de fusión, que puede alcanzar los 150 millones de grados Celsius, 10 veces más caliente que el centro del sol.
«Nuestro experimento demostró por primera vez que es posible llevar a cabo un proceso de fusión sostenido utilizando exactamente la misma mezcla de combustible prevista para las futuras centrales de fusión», declaró Tony Donné, director general de EUROfusion, en una rueda de prensa.
EUROfusion, un consorcio que incluye a 4.800 expertos, estudiantes y personal de toda Europa, llevó a cabo el proyecto en colaboración con la Autoridad de la Energía Atómica del Reino Unido. La Comisión Europea también aportó financiación.
El potencial de la energía de fusión es enorme. El experimento JET utilizó los elementos deuterio y tritio –que son isótopos del hidrógeno– para alimentar la fusión. Es probable que estos elementos se utilicen en la fusión a escala comercial, y pueden encontrarse en el agua de mar.
«La energía que se puede obtener del deuterio y el tritio como combustible es enorme. Por ejemplo, para alimentar toda la demanda eléctrica actual del Reino Unido durante un día se necesitarían 0,5 toneladas de deuterio, que podrían extraerse del agua de mar, donde su concentración es baja pero abundante», declaró a CNN Tony Roulstone, del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge.
Según él, la fusión generada por el JET equivale aproximadamente a la de una turbina eólica y podría alimentar la energía de una casa durante un día.
«Pero si se genera repetidamente, podría alimentar miles de casas».
La fusión nuclear es posible
Los expertos afirman que los resultados demuestran que la fusión nuclear es posible, y que ya no es una solución imaginaria para la crisis climática.
«Estos resultados históricos nos acercan a la conquista de uno de los mayores retos científicos y de ingeniería», declaró Ian Chapman, director general de la Autoridad de la Energía Atómica del Reino Unido.
Mark Wenman, investigador de materiales nucleares del Imperial College de Londres, dijo en un comunicado que los resultados del experimento son «emocionantes» y que demuestran que «la energía de fusión ya no es un sueño del futuro lejano: la ingeniería para convertirla en una fuente de energía útil y limpia es posible y está ocurriendo ahora»
El tokamak de Oxford, llamado Joint European Torus (JET), estuvo sometido a un calor y una presión tan extremos que este experimento es probablemente el último al que se enfrentará.
Pero sus resultados se consideran una gran ayuda para el ITER, un megaproyecto de fusión en el sur de Francia que cuenta con el apoyo de Estados Unidos, China, la Unión Europea, India, Japón, Corea y Rusia. El proyecto ITER está construido en un 80% y pretende iniciar la fusión nuclear en algún momento de 2025-26.
Mientras que el objetivo de JET era demostrar que la fusión nuclear podía generarse y mantenerse, el objetivo de ITER es multiplicar por diez la energía, es decir, 500 MW de potencia de fusión a partir de 50 MW de combustible introducido.
Los resultados son prometedores, pero el dominio de la fusión nuclear como fuente de energía cotidiana está aún muy lejos.
«Los resultados del JET son impresionantes y probablemente mejorarán a medida que avancen en sus experimentos. Están produciendo una alta potencia de 12 MW, pero ahora mismo solo durante cinco segundos. Lo que se necesita es una combustión de fusión mucho más larga», dijo Roulstone.
El último informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) sobre los últimos avances científicos indica que el mundo debe reducir casi a la mitad sus emisiones de gases de efecto invernadero en esta década y llegar a cero emisiones netas en 2050 para mantener el calentamiento global bajo control. Eso significa hacer una rápida transición para abandonar los combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y el gas.
Estas acciones son necesarias para tener alguna esperanza de contener el calentamiento a 1,5 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales, lo que se considera un umbral para empeorar sustancialmente los impactos climáticos, según el IPCC.
