Una compañía australiana logra por primera vez producir la fusión nuclear con una novedosa técnica de rayos láser que no requiere altas temperaturas ni deja residuos
Continúan llegando avances en el campo de la fusión nuclear. Si hace pocos días veíamos cómo la ‘startup’ alemana Marvel Fusion proponía un nuevo método teórico para conseguirla gracias a potentes láseres puntuales, hoy la compañía australiana HB11 ha anunciado su éxito llevándola del papel a la práctica. Su sistema, dicen los investigadores, ha producido este tipo de fusión nuclear por primera vez sin requerir de altísimas temperaturas ni generar residuos nucleares.
Conseguir la fusión nuclear es ser capaces de domar la energía del Sol para ponerla a nuestro servicio. Pero eso no es nada fácil. Para que dos átomos de hidrógeno se fusionen hay que hacerlos chocar superando la enorme fuerza de repulsión que experimentan sus núcleos. El Sol lo consigue gracias a que sus temperaturas elevadísimas hacen que los átomos de hidrógeno se muevan a gran velocidad y choquen entre ellos provocando la fusión.
La mayoría de los grandes proyectos que están hoy en día en marcha, como el ITER, usan reactores tokamak y otras formas de confinamiento magnético para intentar imitar la manera en la que se produce la fusión nuclear en las estrellas. Y para eso tienen que conseguir crear un plasma a una temperatura de 150 millones de grados Celsius, 10 veces superior a la del núcleo solar.
Manejar y construir reactores con estas características es extremadamente difícil. Por ahora no se ha conseguido mantener la reacción nuclear más que unos pocos segundos ni que la energía que se emplea para generarla sea inferior a la que se obtiene. Algo vital para que tenga viabilidad comercial.
Otro método posible es el confinamiento inercial mediante láseres. Con esta tecnología, el NIF (National Ignition Facility) estadounidense consiguió el pasado verano batir el récord de fusión al generar 10 billones de vatios durante 100 billonésimas de segundo. En lugar de usar enormes imanes como hacen los tokamaks, el NIF utiliza láseres muy potentes que inciden en una pequeña cápsula cilíndrica que contiene deuterio y tritio, dos formas de hidrógeno, que hacen que aumente la presión y la temperatura a más de tres millones de grados Celsius. Los rayos X que se producen calientan y hacen implosionar el hidrógeno hasta que se fusionan creando núcleos de helio (partículas alfa) y liberando energía.
HB11 utiliza un sistema similar que también ha conseguido generar fusión nuclear, pero lo hace sin tener que generar esas temperaturas tan altas ni usar elementos tan radiactivos como el tritio. Los resultados de estas pruebas se han publicado en la revista revisada por pares ‘Applied Sciences’.
El reactor de HB11 utiliza también un recipiente a modo de horno que lleva dentro una pequeña cantidad del elemento, en este caso boro. Este ‘horno’ cuenta con unos orificios en los laterales que permiten la entrada de dos rayos láser. Uno de los rayos se encarga de crear un campo magnético capaz de contener el plasma, mientras que el otro lanza átomos de hidrógeno a enorme velocidad para que se choquen con la muestra de boro y se fusionen sus núcleos.
Esta fusión entre el hidrógeno y el boro no genera calor, sino que, igual que sucede en el NIF, crea núcleos de helio, o partículas alfa, que han perdido los electrones y que quedan, por tanto, con carga positiva. El plan de la compañía australiana es aprovechar esa carga suelta para generar energía.
Según el estudio de HB11, su tecnología ha producido “10 veces más reacciones de fusión de las esperadas". Para la compañía, esta investigación ha demostrado que su sistema está más cerca que el de ninguna otra compañía de fusión en conseguir una ganancia neta de energía, es decir, generar más energía que la que se necesita para producirla.
"La demostración de las reacciones de fusión es por sí sola increíblemente emocionante”, asegura el Dr. Warren McKenzie, fundador y director general de HB11 Energy. “Pero, además, el número inesperadamente elevado de reacciones nos proporciona información importante sobre cómo optimizar nuestra tecnología para aumentar aún más la energía de fusión que podemos crear”.
Esta es una gran noticia para la fusión, una forma de energía de la que llevamos décadas hablando y que, como dice McKenzie, es "segura, limpia y abundante para todo el mundo", pero a la vez dificilísima de dominar.
Aunque estamos más cerca que nunca de conseguirla. Ahora mismo la fusión nuclear está en pleno auge. Como ya contábamos aquí hay esfuerzos públicos y privados y miles de millones sobre la mesa en proyectos como los titánicos tokamaks en Francia y Corea del Sur, los émbolos de vapor de General Fusion, el proceso 'beam-beam' de Helion Energy o la fusión con láser del NIF y HB11.
