Así consiguieron en Estados Unidos generar más energía constante con su experimento de fusión nuclear
El Gobierno de EE UU ha confirmado este martes que sus científicos han logrado una fusión nuclear con ganancia neta de energía, lo que posibilita una producción menos costosa y limpia con el medioambiente.
“Esto es solo el comienzo”, dijo la secretaria de Energía de EEUU, Jennifer Granholm, en una rueda de prensa junto a la directora de la Política de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca, Arati Prabhakar, y otros responsables gubernamentales y científicos.
El pasado 5 de diciembre, expertos del Lawrence Livermore National Laboratory de California lograron por primera vez una reacción de fusión nuclear con ganancia neta de energía, es decir, que produjeron más energía que la empleada en el proceso.
La subsecretaria de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA, en inglés) Jill Hruby afirmó en la comparecencia ante los medios que haber logrado fusión nuclear con ganancia neta de energía, “es un hito para la ciencia”.
Los científicos dirigieron 192 láseres contra un objetivo del tamaño de una palomita de maíz, en concreto cápsula con deuterón y tritón, a unos 3 millones de grados Celsius
“Alcanzar la ignición en un experimento de fusión controlada es un logro que viene tras 60 años de investigación global de desarrollo, ingeniería y experimentación”, indicó Hruby.
Explicó que para conseguir esta hazaña los científicos dirigieron 192 láseres contra un objetivo del tamaño de una palomita de maíz, en concreto cápsula con deuterón y tritón, a unos 3 millones de grados Celsius.
De esta manera, “simularon de forma breve las condiciones de una estrella y lograron la ignición”, apuntó Hruby.
Aún hay obstáculos científicos y tecnológicos
No obstante, la directora del laboratorio de California, Kim Budil, matizó que todavía hay “obstáculos significativos no solo científicos sino tecnológicos” a la hora de tener fines comerciales.
Por ello, calculó que se tardarán aún “unas pocas décadas” con un esfuerzo concertado de inversión para poder construir una planta eléctrica que funcione con fusión nuclear.
Por su parte, el viceadministrador de la NNSA para Programas de Defensa, Marvin Adams, recordó que la fusión “es un proceso esencial en las armas nucleares modernas y que tiene potencial para crear energía limpia en abundancia”.
Esto ha sido solo una cápsula que ha ardido una vez y para obtener energía de fusión comercial se necesitan muchas cápsulas que consigan producir varios eventos de ignición de fusión por minuto
Aseguró que este hallazgo permitirá experimentos de laboratorio que ayudarán a los programas de NNSA de disuasión de armas, “sin pruebas nucleares explosivas”.
Asimismo, subrayó, “sustenta la credibilidad de nuestra disuasión demostrando al mundo un liderazgo en experiencia y en tecnología armamentística relevante”.
José Manuel Perlado Martín (Instituto de Fusión Nuclear Guillermo Velarde)
Con el análisis de resultados aún en curso, se trataría de la primera ganancia neta de energía de una fusión nuclear. La noticia fue revelada el domingo por el periódico Financial Times con información proporcionada por fuentes conocedoras del experimento.
José Manuel Perlado Martín, profesor emérito de Física Nuclear y presidente del Instituto de Física Nuclear Guillermo Velarde (IFN-GV) de la Universidad Politécnica Madrid (UPM), lo explica para el Science Media Centre de España:
“Las noticias que se tienen en este momento se recibieron el día 7 de diciembre 2022 de nuestros colaboradores en el Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) y otros laboratorios europeos y americanos asociados al Instituto de Fusión Nuclear Guillermo Velarde. Según estas informaciones, el día 5 de diciembre de 2022 la National Ignition Facility (NIF) en el LLNL en California (EE UU) consiguió una energía neta de 2,5 megajulios con un láser de 2,1 megajulios y, según algunas fuentes, se analiza la posible consecución de hasta 3 megajulios”.
Esto significa que por primera vez en la historia de la física y de la energía un dispositivo de fusión nuclear, a través del método de confinamiento inercial usando un láser, ha conseguido la ignición y ganancia de energía en el laboratorio.
“Con los experimentos de enero de este año 2022 (publicados en Nature/Nature Physics el 26 de enero) ya se había conseguido alcanzar 1,3 megajulios con un disparo láser de 1,7 megajulios; pero además se demostraba fehacientemente el mecanismo de propagación de la onda térmica de quemado en el combustible que da pie a confiar en la obtención de más y más energía en el proceso. Este hecho fue repetido en el mes de septiembre de 2022 con una energía de 1,2 megajulios. Ahora se demuestra claramente que se conoce el proceso y se supera el límite clave de obtener más energía de la que se usa en la iluminación por el láser del blanco combustible de deuterio y tritio”, asegura el experto.
Se trata de un enorme paso para creer que efectivamente esta puede ser la fuente de alta densidad de energía masiva y concentrada que necesita la humanidad
“Está claro que queda aún por recorrer el camino de hacer efectiva esta energía extraída de la unión de los núcleos del hidrógeno. Pero este logro debería de significar que la investigación en los sistemas de iluminación del blanco, fabricación de las cápsulas combustibles, sistemas de la cámara de reacción y materiales adecuados a las condiciones de esta línea de fusión se deben incrementar sustancialmente, a diferencia de lo que ha venido ocurriendo en la Unión Europea”, indica.
Para el Instituto de Fusión Nuclear Guillermo Velarde de la Universidad Politécnica de Madrid creado oficialmente en el año 1982 para esta investigación y único en España, consecuencia del trabajo comenzado por el profesor Guillermo Velarde en los primeros años 70 en la Junta de Energía Nuclear, “significa la culminación de cuarenta años de creencia y fe en la belleza y potencial práctico de esta idea, sobre la que se han publicado miles de artículos en su conjunto tanto en la física del proceso como en la física de la tecnología que haría viable la realidad de una planta de potencia”.
Carlos Hidalgo (CIEMAT)
Para Carlos Hidalgo, responsable del Laboratorio Nacional de Fusión, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) “la consecución práctica de la energía de fusión nuclear es uno de los grandes desafíos de la humanidad del siglo XXI. Los resultados experimentales obtenidos en National Ignition Facility (NIF) son de gran importancia científica al conseguir por primera vez una amplificación de la energía de fusión nuclear superior a la unidad. Este es un gran hito científico.
“La comunidad científica internacional trabaja en distintas alternativas (confinamiento inercial y magnética) con diferente grado de desarrollo hacia la realización práctica de la energía de fusión nuclear. El grado de integración de la ciencia y la tecnología hacia un reactor de fusión nuclear diferencia los resultados de confinamiento magnético (JET-2022) y confinamiento inercial (NIF-2022), explica al Sciencie Media Centre español.
