Científicos intentan ‘recrear el sol’ en busca de energía

Científicos británicos estudian construir un laboratorio de fusión nuclear en Oxfordshire para recrear las temperaturas y presiones que se dan en el interior del sol. El objetivo es construir el láser más potente del mundo y emplearlo para hacer estallar pequeñas bolas de combustible de hidrógeno y de este modo generar energía.

Según los investigadores, este proceso podría ser una solución parcial a la crisis energética del mundo, ofreciendo una fuente de energía segura y libre de emisiones de carbono, minimizando la producción de residuos radioactivos.

“El objetivo es destruir materia convirtiéndola en energía pura”, comentó el doctor John Collier, cabeza del programa de lásers de alta energía (HiPER), que fue presentado la semana pasada. “Este es el mismo proceso que se da en las estrellas. Nuestra tarea es encontrar un modo de controlarlo para ofrecer a la humanidad una nueva fuente de energía”.

El programa HiPER situará al Reino Unido a la cabeza de la investigación en fusión nuclear, que ahora vive un nuevo renacimiento tras décadas de abandono. El laboratorio Rutherford en Harwell, Oxfordshire, es considerado el lugar que más probabilidades tiene de albergar la instalación.

En Francia se ha iniciado la construcción de un experimento diferente, cuyo coste son 10.000 millones de euros y que no emplea lásers, sino campos magnéticos, para recrear las condiciones para la fusión”. Se cree que la primera activación del reactor de este experimento, llamado ITER, tendrá lugar en el año 2022.

Este evento coincide también con el arranque de la Instalación Nacional para la Ingición Estadounidense (NIF) en el Lanoratorio Lawrence Livermore de California, del cual se espera que en breve sea capaz de controlar una forma limitada de fusión nuclear. El éxito del NIF podría probar que la fusión con láser posee un potencial real para la generación energética.

El NIF usará 192 haces láser, cada uno más potente que cualquier láser operativo en la actualidad, para provocar la fusión nuclear en una diminuta bola de hidrógeno congelado.

El profesor Ed Moses, director del NIF, comentó: “Nuestro objetivo es lograr una forma de fusión nuclear donde obtengamos del sistema más energía que la que aportamos. Eso podría mostrar que es posible obtener una reacción sostenida, y que la fusión podría emplearse como método de generación de energía”.

El HiPER se ha diseñado para basarse en el trabajo de los estadounidenses, pero con la habilidad de mantener un flujo continuo de explosiones de fusión, lo cual lo acercará más al sistema necesario para la generación de energía.

En la fusión basada en láser, los haces láser se emplearían para calentar bolitas de combustible a 100.000 grados Celsius en apenas una fracción de segundo - esa temperatura es 10 veces más elevada que la que se da en el medio del sol.

Las presiones generadas por los átomos al explotar desde la superficie rompería entonces la bolita de 2 mm en cientos de pedazos en una mil millonésima de segundo. Moses comentó: “En un momento dado, la superficie del combustible se moverá hacia dentro (implosionará) a una velocidad de 1,6 millones de kilómetros por segundo, hasta que alcance una densidad 100 veces superior a la del plomo”.

Bajo tales condiciones, los átomos de hidrógeno que conforman el combustible quedarán destrozadas, creando un plasma de electrones y núcleos de hidrógeno. A medida que interactúen y se fusionen formando helio, parte de su masa se destruye liberando energía en forma de calor, luz y radiación.

Tanto el HiPER como el proyecto NIF tratarán de dominar técnicas que fueron comprobadas por los militares estadounidenses en la década de 1980. Después, los investigadores detonaron una bomba atómica en un bunker subterráneo para generar los rayos-X necesarios para comenzar la reacción de fusión. El profesor Mike Dunne, director de las instalaciones centrales del láser en Rutherford, y jefe del organigrama HiPER, comentó: “Nuestro proyecto no tiene conexiones militares. Se ha diseñado exclusivamente para demostrar el potencial de esta técnica como generadora de energía”.

Los alcistas precios de la energía y el miedo sobre la seguridad de seguir empleando combustibles fósiles están disparando una nueva corriente de interés hacia la tecnología de fusión. No obstante, Peter Smith, autor del libro Doomsday Men, en el que analiza el impacto social y cultural de los logros del siglo XX en ciencia nuclear, advierte que los científicos han promocionado de forma exagerada la fusión nuclear.

Smith comenta: “Los científicos de hoy están haciendo la misma clase de afirmaciones que sus predecesores, ofreciéndonos ‘el amanecer de una nueva era’ y una ‘energía barata ilimitada’”.

“Cuando el NIF comience sus experimentos para crear una estrella en miniatura en la Tierra, deberíamos intentar que no nos cegaran con su utópica retórica. Después de todo, esta es también la tecnología en la que se basa la bomba de hidrógeno”.

Collier comentó: “La energía de la fusión no es la panacea para la crisis energética, pero los beneficios podrían ser enormes y si hay una oportunidad de hacer que funcione, no deberíamos arriesgarnos a dejarla pasar”.

Traducido de Scientists to ‘recreate sun’ in hunt for energy (autor: Jonathan Leake)