La fusión nuclear, el futuro: Un vaso de agua tiene la energía que necesita una familia durante toda su vida

Científicos estadounidenses han logrado, por primera vez, producir una reacción de fusión capaz de generar una ganancia neta de energía, lo que podrá desarrollar en el futuro una energía ilimitada, barata y limpia. El Departamento de Energía de Estados Unidos va a anunciar esta tarde en qué ha consistido esta investigación, que podría suponer un hito histórico en el que científicos de todo el mundo llevan trabajando durante décadas.

Eleonora Viezzer, investigadora científica y referente mundial en el desarrollo de la fusión nuclear, explica en 'Más de uno' que el hallazgo científico trata de "recrear las condiciones del Sol en la Tierra" para obtener este tipo de energía, algo que "nos puede cambiar la vida".

Con los átomos que caben en un vaso de agua tendríamos energía para una familia de cuatro personas durante 40 años

Como ejercicio para su correcta comprensión, es preciso destacar que con los átomos que caben en una cucharilla de café, podríamos generar la misma energía que quemando todo el carbón que cabe en un estadio de fútbol.

También, con los átomos que caben en un vaso de agua tendríamos energía para una familia de cuatro personas durante 40 años.

Una fuente de energía limpia e inagotable

La fusión, al contrario de la fisión con la que funcionan las actuales centrales nucleares, no trata de aprovechar la energía generada al separar átomos de energía. Por el contrario, se busca aprovechar la energía que se genera uniendo átomos de hidrógeno con sus isótopos para generar helio, que es el elemento que produce esa energía.

La fusión nuclear utiliza dos isótopos de hidrógeno -el deuterio y tritio-, que se pueden obtener, respectivamente, del agua del mar y del litio, presente en la corteza terrestre. Esto supone que es "una fuente de energía limpia y totalmente inagotable", pues está disponible en el planeta.

Al fusionar el deuterio y el tritio, se genera una partícula de helio "y se emite una enorme cantidad de energía", detalla Viezzer, quien también es premio Princesa de Girona en Investigación Científica 2022.

¿Cómo se genera la fusión nuclear en la Tierra?

El problema es que para hacer posible las condiciones de fusión se necesita alcanzar temperaturas extremadamente altas. "En la Tierra necesitamos 200 millones de grados centígrados para que las dos partículas positivas se unan", dice Viezzer mientras puntualiza que ningún material puede soportar tal temperatura.

En la Tierra necesitamos 200 millones de grados centígrados para que las dos partículas positivas se unan

A temperaturas tan altas, la materia pasa del gas al plasma, donde las partículas con carga positiva y negativa se mueven libremente. Ese plasma -con temperaturas tan altas- no puede tocar las pareder de las máquinas, pues se derritirían. En su campo de investigación, Viezzer y su equipo trabaja con campos magnéticos para "encerrar el plasma dentro de una jaula magnética y levitamos el plasma para que no toque las paredes".

Así, con ese "confinamiento magnético" se pueden alcanzar los procesos de la fusión nuclear en el interior del plasma.

Confinamiento inercial para lograr la fusión nuclear

El hallazgo estadounidense conseguido en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, cerca de San Francisco (California), se ha producido mediante un "confinamiento inercial". El proceso es el mismo -la fusión nuclear entre los dos isótopos de hidrógeno-, pero la diferencia reside en cómo se confina el plasma.

Se utilizan láseres muy potentes que apuntan a una pequeña bola llena de deuterio y tritio. Al lograr la inclusión, se confina el plasma y se obtiene la energía.

Balance de energía neto

La novedad de este experimento es que, hasta ahora, la fusión se había conseguido gastando más energía en provocarla que la que resultaba de ella. Sin embargo, este último hallazgo ha logrado fusionar núcleos gastando menos energía que la que luego se ha generado.

De confirmarse, "la fusión se está acercando al momento en que podamos disfrutarla en nuestra sociedad". Así, el siguiente reto sería desarrollar la tecnología necesaria para construir centrales de generación de energía basada en la fusión nuclear.