Fotografía de un mini reactor nuclear casero.
Vía Wikimedia Commons.

El cambio climático es un problema que el mundo lucha por solucionar y para el que, inesperadamente, podría haber encontrado una solución en la energía de fusión nuclear. Inicialmente, se podría pensar que uno y otra no podrían estar relacionados. Sin embargo, estudios recientes han mostrado cómo la utilización de esta podría favorecer la lucha contra la crisis climática.

Las investigaciones se publicaron en la revista científica Journal of Plasma Physics moderada por Cambridge University Press. Con estas, se fortalece la posibilidad de que la energía de fusión nuclear sea una realidad a finales de la década.

Fusión nuclear, la nueva aliada contra el cambio climático

Básicamente, esta es un proceso físico que se desarrolla cuando los átomos se juntan extremadamente altas temperaturas y presiones. Como resultado, estos se fusionan en átomos más pesados y ocasionan una liberación de enormes cantidades de energía.

En resumen, la fusión nuclear es el mismo proceso que mantiene activo a nuestro Sol y con el que, a la vez, podríamos también contrarrestar el cambio climático. Esto debido a que, con las altas cantidades de energía generadas por el proceso atómico, se podrían relevar las fuentes no renovables de esta que actualmente gobiernan en planeta.

Esta es una de las metas que se ha planteado Estados Unidos, bajo el mando del presidente electo Joe Biden. Dentro del plan que este ha presentado para abordar la crisis ambiental causada por el cambio climático, se contempla la incorporación fuentes renovables como la energía eólica y la solar, así como otras alternativas como la fusión nuclear.

Con la sumatoria de estas tecnologías más verdes, la meta es que EE.UU. logre eliminar todas las emisiones de gases de su sector eléctrico. Si todo va según lo planeado, esto debería lograrse en su totalidad para el 2035, cuando finalmente entonces el sector ya no sea un factor impulsor del efecto invernadero.

¿Una fuente de energía limpia?

Como podemos ver, la fusión nuclear podría convertirse en una potente ayuda para cambiar nuestras fuentes de producción energética. Sin embargo, podría surgir la preocupación de que “el remedio sea peor que la enfermedad” si el resultado de este proceso termina siendo más contaminante que el de los que tenemos actualmente en funcionamiento.

Afortunadamente, este realmente no es un punto del que tengamos que preocuparnos. De hecho, la fusión nuclear es una excelente aliada contra el cambio climático ya que por sí sola no produce ningún tipo de emisiones de gases de efecto invernadero.

Asimismo, su combustible (los isótopos de hidrógeno) no solo es abundante, sino que puede reponerse con facilidad. Por lo que su uso no sería limitante y podría mantenerse como una alternativa sostenible en el tiempo.

Como si esto fuera poco, a diferencia de los reactores nucleares de fisión, la fusión nuclear no conlleva tantos riesgos de seguridad, por lo que es una opción mucho más estable y segura.

Perfecto en teoría, pero problemático en la práctica

Con todo lo anterior, sería normal preguntarnos por qué entonces no se ha adoptado la fusión nuclear antes como una forma temprana de combatir el cambio climático. La respuesta es sencilla: aún todos los planteamientos son solo teóricos.

A pesar de todas las ventajas que la fusión nuclear presenta, la verdad es que aún no se ha creado un equipo capaz de traerlas a la realidad. Por lo general, las temperaturas y presiones requeridas calentar el plasma (sopa de partículas subatómicas) que da lugar a la fusión nuclear son demasiado altas para materiales comunes, lo que hace su construcción particularmente costosa.

Igualmente, hasta ahora, los pocos prototipos que se han logrado construir han sido enormes, lo que también ha subido sus costos. Como consecuencia, no servían como una fuente realista y rentable de energía a largo plazo.

Ahora, una nueva alternativa más resistente, eficiente y pequeña se encuentra en desarrollo. Esta se basa en una cámara en forma de rosquilla que tiene un fuerte campo magnético atravesándola por el centro. A esta se la llama tokamak y es la encargada de mantener el plasma suspendido en su centro.

SPARC, el reactor de fusión nuclear que combatirá el cambio climático

Representación del dispositivo de fusión nuclear Sparc.
Crédito: Universidad de Cambridge. CFS/ MIT-PSFC. Renderizado por T. Henderson.

La idea detrás de SPARC nació en el 2018 de una colaboración entre los científicos del MIT y la empresa privada Commonwealth Fusion Systems. Para finales del 2019 el grupo colaboró para iniciar su construcción oficial y, ahora en el 2020, esta continúa su rumbo a pesar de los impedimentos propios de la crisis pandémica.

Según sus proyecciones, el equipo debería estar finalmente operativo para el 2030. Esto implicaría que, dentro de la siguiente década, la energía nuclear al fin podría dar un paso al frente para ayudarnos a lidiar con el avance del cambio climático.

La polémica detrás de la fusión nuclear

A pesar de que la teoría está dando los pasos para ser eficiente en la práctica, la credibilidad de la fusión nuclear es muy baja. Los altos costos antes mencionados han hecho de esta opción una poco apetecible a los ojos de los inversores. Esto sobre todo cuando alternativas como la energía eólica y la solar están en pleno auge.

No obstante, los vientos podrían cambiar pronto. Finalmente, la fusión nuclear podría recibir el impulso que necesita para volverse nuestra aliada contra el cambio climático. Como un ejemplo de esto podemos mencionar de nuevo el plan de restauración ambiental de Biden. En él, no solo la energía solar y la eólica reciben atención, sino que la fusión nuclear también se suma al paquete de iniciativas que compartirán el paquete de apoyo de 2 billones de dólares.

Asimismo, otras empresas privadas del sector petrolero y gasífero están mostrándose más abiertas al uso de la fusión nuclear como alternativa a largo plazo. Un detalle que ya se ha puesto sobre la mesa en otras oportunidades, como con la creación del reactor nuclear móvil para producir energía eléctrica.

Es claro que aún falta mucho camino por recorrer. Sin embargo, el mundo finalmente parece estar dispuesto a dar los pasos necesarios para transitarlo. Por lo que poco a poco podremos disminuir el impacto del cambio climático a través del uso de la energía de fusión nuclear.

Referencia:

Status of the SPARC Physics Basis: https://doi.org/10.1017/S0022377820001063