El petróleo, el carbón y el gas natural deberían convertirse rápidamente en las fuentes de energía del pasado. Las emisiones de gases de efecto invernadero están generando alteraciones devastadoras para el planeta y el cambio climático es una de las amenazas más grandes que enfrentamos. El último informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) concluyó que es esencial lograr la neutralidad de carbono hacia el 2050 si queremos mantener el planeta habitable. Aunque muchas energías limpias ya están siendo adoptadas, no son suficientes, pues, a este ritmo, la cantidad de emisiones aún crecerá en un 14% hacia el final de la década. ¿Qué podemos hacer? La respuesta a esta pregunta quizás se encuentre en la fusión nuclear.
¿Qué es la fusión nuclear? Es el proceso que le da vida a las estrellas y genera inmensas cantidades de energía. Consta de una reacción en la que se unen los núcleos ligeros de dos átomos para formar uno más pesado. La clave está en que este nuevo núcleo pesa menos que la suma de la masa de los dos núcleos ligeros. En otras palabras, durante el proceso se “pierde” masa o, mejor dicho, se transforma en energía. Si te acuerdas de tus clases de ciencias, la teoría de la relatividad especial de Einstein postula que E = mc² —la energía (E) es igual a la masa (m) multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz (c²)—. Esto quiere decir que la masa y la energía son dos estados de una misma cosa, y que una pequeña cantidad de masa se puede transformar en una gran cantidad de energía. Por ello, cuando se fusionan núcleos, se libera muchísima energía.
Así funciona el Sol: fusionando átomos de hidrógeno (ligeros) y convirtiéndolos en átomos de helio (más pesados). Si pudiésemos replicar este proceso en la Tierra, podríamos generar una fuente de energía casi inagotable: la fusión de tan solo 4 gramos de hidrógeno genera suficiente energía para mantener un foco de 60 watts prendido por más de 100 años. Sin embargo, replicar este proceso no es nada fácil, pues fusionar núcleos requiere temperaturas de aproximadamente 100 millones de grados Celsius, la temperatura necesaria para que los átomos colisionen y se fusionen.
Varios laboratorios alrededor del mundo han estado trabajando por años, algunos incluso por décadas, para poder desarrollar la tecnología capaz de generar energía a través de la fusión nuclear. Uno de los más exitosos es el Culham Center for Fusion Energy, que viene trabajando en el proyecto JET (Joint European Torus), desde 1978. JET emplea la fusión por confinamiento magnético en un tokamak. Tranqui, te lo vamos a explicar. Un tokamak es un dispositivo en forma de donut como este:
Este “donut” está rodeado por imanes potentes que suspenden un gas dentro del mismo. Los imanes permiten que el gas este confinado al centro del donut, sin tocar las paredes del dispositivo, y que se caliente hasta convertirse en plasma y alcance las temperaturas necesarias para la fusión.
En febrero de este año, el equipo que lidera JET reportó que lograron producir energía por 5 segundos a través de la fusión. Alcanzaron temperaturas diez veces mayores a las del centro del Sol y rompieron el récord de la mayor cantidad energía generada usando esta reacción. Un récord que tenía más de 24 años sin romperse.
Si bien la cantidad de energía generada por JET no fue extraordinaria, es un avance importantísimo para esta rama de la ciencia y confirma que el diseño del reactor va por el camino adecuado. El problema está en que aún no es eficiente ni escalable como para ser comercializado y usado masivamente. Hasta ahora, ningún experimento de fusión nuclear ha logrado generar más energía de la que requiere.
Sin embargo, ITER podría cambiar esto. El reactor nuclear experimental internacional, o ITER por sus siglas en inglés, es un megaproyecto de 22,000 millones de dólares en el que 35 países colaboran para crear el tokamak más grande del mundo. Miles de ingenieros y científicos trabajan en este proyecto para lograr mantener la fusión por largos periodos y generar más energía de la que usan. La meta final de ITER es crear un dispositivo de fusión nuclear que genere energía a gran escala sin emitir gases de efecto invernadero.
Si bien el futuro de la fusión nuclear es bastante prometedor, tenemos una agenda bastante apretada. Si queremos lograr la neutralidad del carbono hacia el 2050, el desarrollo de esta tecnología va a tener que avanzar a un ritmo sin precedentes. Hay analistas que creen que esta tecnología va a ser clave para generar energía en la segunda mitad del siglo XXI, pero que no va a ser la solución para lograr la neutralidad de carbono en el 2050. Sea cual fuere el caso, desarrollar este tipo de energías limpias es esencial para asegurar una vida sostenible en el futuro. Apoyemos el desarrollo y la implementación de fuentes de energía que no emiten gases de efecto invernadero.
Edición: Camila Chong
