La carrera por el desarrollo de energías limpias es cada vez más intensa. Desde energía eólica al biogás, son miles las estrategias que han buscado los científicos alrededor del globo para abastecer a la población en un futuro. El más reciente de todos, el desarrollo de un plasma “ardiente” capaz de producir 170 kilojulios de energía.
Un hito para la fusión nuclear que llega al mundo gracias a los esfuerzos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de Estados Unidos (LLNL), quienes han desarrollado este combustible de autocalentamiento.
Un plasma “ardiente” puramente científico
La fusión nuclear es una de las técnicas experimentales más exploradas actualmente, ya que, a diferencia de la fisión que se genera en las centrales nucleares actuales, el proceso de fusión imita el mecanismo de las estrellas, es decir, utiliza calor para generar plasma y energía.
Sin embargo, generar plasma “ardiente” es un proceso mucho más complejo de lo que puede parecer, ya que implica darle estabilidad a las moléculas de plasma que por naturaleza carecen de esta propiedad. En este sentido, los investigadores tuvieron que superar muchos obstáculos antes de anunciar este logro. Entre los más resaltantes:
- La búsqueda de deuterio y tritio, componentes básicos que se utilizan como combustible para calentar el plasma y convertirlo en energía; pero muy difíciles de obtener en condiciones normales. Por lo que el equipo tuvo que recurrir a otro laboratorio, el National Ignition Facility (NIF), para obtener estos insumos
- La conversión del plasma en materia. El plasma no es un sólido, ni un líquido, ni un gas, sino un átomo ionizado que circula libremente por ciertas capas de la atmósfera, y es el elemento clave de la fusión nuclear. Por tanto, para poder utilizarlo como núcleo, tuvieron que emplear un procedimiento experimental, denominado “fusión por confinamiento inercial”. Básicamente, hacer uso de 192 láseres para calentar al plasma y convertirlo en un gas.
- La construcción de contenedores de vacío para el plasma, ya que si bien no es tóxico para el ser humano la cercanía con el plasma, este requiere estar “confinado” para poder generar energía.
A pesar de todo, los investigadores lograron superar con éxito estas adversidades, y como resultado obtuvieron un plasma ardiente, cuyo núcleo se mantiene a unos 58 millones de grados en ebullición.
¿El primer plasma ardiente hecho con fusión nuclear?
Curiosamente, este no ha sido el único intento de fusión nuclear que se ha planteado la comunidad científica. Anteriormente, se había conseguido realizar otro prototipo de plasma ardiente, pero este no podía modificar su forma para ser trasladado.
Algo que finalmente logró este “plasma 2.0”, creado por el equipo del LLNL; ya que al tener una forma mucho más estable, puede ser fácilmente transportado en contenedores de combustible especializados, que mejoren el flujo de energía del plasma.
Hemos alcanzado un valor máximo de hasta 170 kilojulios de energía, triplicando lo obtenido en ensayos anteriores, un claro hito en el camino para demostrar que se puede generar energía a partir de la fusión”.
Chris Young, científico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore
El fin de la crisis energética podría estar más cerca de lo que pensamos
En este sentido, el plasma ardiente se convierte en otra evidencia más de que es posible generar energía renovable y segura, a partir de la fusión nuclear. Como ocurrió hace un par de meses con la construcción del sol artificial HL-2M en China.
Sin embargo, los científicos del LLNL reconocen que este tipo de energía no está lista aún para ser utilizada a escala comercial. Principalmente porque la construcción de reactores y contenedores de plasma conlleva un enorme gasto económico y técnico.
Además, la ganancia de energía que está generando este núcleo de plasma actualmente no es suficiente para cubrir la demanda global, por lo que el equipo estudiará nuevos procedimientos para mejorar su “ignición” y asegurar que se vuelva autosuficiente.
De hecho, pensando en esto, se ha construído una instalación en España, bajo el nombre de Instalación Internacional de Irradiación de Materiales de Fusión, y dedicada a mejorar la capacidad de este combustible de fusión nuclear. Por lo cual se espera que con su inauguración, dentro de un par de meses, se puedan realizar más progresos en este campo.
Referencias:
Burning plasma achieved in inertial fusion https://doi.org/10.1038/s41586-021-04281-w
Generan un ‘plasma ardiente’, nuevo hito en la fusión nuclear https://www.agenciasinc.es/Noticias/Generan-un-plasma-ardiente-nuevo-hito-en-la-fusion-nuclear