La fusión nuclear como fuente de energía: por fin rentable

La energía que sustenta la sociedad digital en la que vivimos viene de básicamente cuatro fuentes: química, cinética, fotovoltaica y calor.

El objetivo de todas ellas es poner electrones en movimiento, los cuales a su vez permiten las maravillas tecnológicas a las que ya nos hemos acostumbrado. La última de la lista anterior (calor) es un recurso energético que puede ser a su vez de varios tipos, pero todos comparten un mismo objetivo: inflamar un combustible para generar vapor de agua a gran presión con el que mover turbinas. Estos alternadores producen la corriente eléctrica que se distribuye entre ciudades, fábricas, hogares, la carga nocturna de nuestro iPhone… y final feliz para todos. Bueno, no tan feliz: como con toda cosa que es 'abrasada', siempre queda un residuo que puede ser contaminante para el planeta, venenoso para los ecosistemas, nocivo para el ser humano, o simplemente molesto a nivel paisajístico. Pues bien, otro de los combustibles que podemos usar es el propio átomo. Sí, podemos 'quemar' átomos.

En el mundo de la energía nuclear tenemos dos formas de generar energía: la fisión y la fusión atómica. De las dos, la única ampliamente establecida a nivel mundial es la primera. En un reactor de fisión nuclear se rompen (fisionan) núcleos atómicos de manera continua pero controlada. Para que esta especie de mitosis se produzca, los átomos usados tienen que tener una tendencia natural al 'suicidio'. Normalmente esto acontece con variantes de elementos pesados, tales como el uranio o el plutonio. Cuando se reúne suficiente cantidad de estas sustancias en un mismo lugar, la reacción de fisión se desencadena de manera espontánea, generándose calor. El vapor que lo acompaña pasa a las turbinas, se pone electricidad en movimiento, etc.

Los reactores de fisión son ampliamente seguros y sus residuos son escasos y comparados con otros usados en hornos de gas o carbón. Sin embargo, la energía nuclear de fisión se ha granjeado una injusta mala fama a lo largo de su corta vida a raíz de los accidentes de Chernóbil o Fukushima. Aquí es donde entra la energía nuclear de fusión.

En una primera aproximación, la fusión puede considerarse como la opuesta de la fisión. En la fusión no escindimos el núcleo, sino que apelmazamos varios de ellos para formar otro. Este proceso libera mucha energía (calor) que, nuevamente, podemos aprovechar. En este caso se usan isótopos del hidrógeno. Parece fácil, pero no lo es. En este caso no contamos con el beneplácito de la Madre Naturaleza. No hay ningún proceso natural (al menos en la Tierra) por el que dos átomos de hidrógeno quieran 'emparejarse' para formar helio. Tenemos que forzar esta unión y sólo puede hacerse de dos maneras: mediante atracción gravitatoria (justamente lo que hace el Sol), o (hasta la fecha) mediante confinamiento magnético. La primera de ellas nos está totalmente vetada. El ser humano aún no sabe cómo controlar la gravedad. Sin embargo, sí nos hemos vuelto radicalmente expertos en la segunda.

Existen varios experimentos que ya han logrado comprimir átomos de hidrógeno y extraer helio y calor como productos. El problema es que no son rentables. Es decir: es necesario aportar más energía para el susodicho confinamiento magnético que la obtenida por la fusión en sí misma. Pero no todo está perdido. Ahora, investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore han desvelado que han conseguido un proceso de fusión rentable usando láseres (en lugar de potentes campos magnéticos). Estos láseres empujan dos átomos de hidrógeno uno contra el otro hasta que se convierten en helio… y el proceso devuelve más energía que la invertida en el propio funcionamiento del reactor. ¡Todo un hito!

Se trata de un pequeño pero firme avance para poder contar un día con una fuente de energía limpia y con 0 residuos.