Fusión nuclear de "sol artificial": Un experimento europeo alcanza un nuevo récord de energía que podría ser inagotable

LONDRES.-La búsqueda de una energía segura, limpia e inagotable es uno de los grandes retos de la comunidad científica y la fusión -la fuente de energía responsable de la luz y el calor procedentes de las estrellas- podría ser una solución. Ahora, un experimento europeo acaba de alcanzar un nuevo récord en este campo.

Este se ha llevado a cabo en las instalaciones del reactor Joint European Torus (JET) en Oxford (Reino Unido) y en el experimento se ha utilizado la mezcla de combustible de fusión de deuterio y tritio alcanzando el récord de energía de fusión de 59 megajulios, mantenida durante 5 segundos.

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Según sus responsables, los resultados del experimento, basado en el proceso que alimenta las estrellas, son la demostración más clara en 25 años del potencial de la energía de fusión para proporcionar una energía segura y sostenible con bajas emisiones de dióxido de carbono.

En la investigación han participado las científicas del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat) Elena de la Luna, una de los jefes de grupo de la campaña experimental, y Emilia Rodríguez Solano, coordinadora científica de varios experimentos.

Ambas pertenecen al grupo internacional de científicos del consorcio EUROfusion que ha participado en los experimentos en el JET, cuyos resultados se han anunciado ese miércoles. Esta es una instalación científica europea, la mayor de fusión por confinamiento magnético actualmente en operación a nivel mundial, informa el Ciemat en una nota de prensa.

¿Qué es la fusión nuclear?

La fusión, fuente de energía responsable de la luz y el calor procedentes del Sol y de las estrellas, es una reacción nuclear en la que dos núcleos ligeros, como son los isótopos del hidrógeno deuterio y tritio, se unen para formar otro más pesado, liberando enormes cantidades de energía.

Tiene, por tanto, el potencial de proporcionar una energía segura, sostenible y con bajas emisiones de carbono, que complementaría otras fuentes de energía limpias como la energía eólica y la solar. La fusión podría suministrar una parte importante de la energía necesaria a nivel mundial durante muchos miles de años, señala el consorcio.

Para que las reacciones de fusión se produzcan se necesitan temperaturas extremadamente altas, de más de cien millones de grados celsius, lo que permite que estas partículas pueden superar su repulsión eléctrica y se fusionen.

Además de estas temperaturas tan elevadas, para poder utilizar la fusión como fuente de energía se necesita que la densidad de núcleos sea suficientemente alta y que ambas magnitudes se mantengan durante un tiempo suficientemente largo.

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En el nuevo récord alcanzado en JET se produjeron un total de 59 megajulios de energía procedente de la fusión durante un período de 5 segundos (la duración del experimento). Durante este, el JET alcanzó una potencia de fusión (energía por segundo) en promedio de unos 11 megavatios.

"Con este nuevo logro se duplica con creces el anterior récord de energía de fusión de 21,7 megajulios establecido allí en 1997".

"Este hito histórico obtenido en JET es el resultado de los avances de más de dos décadas en la investigación en fusión nuclear en Europa y contribuye a la preparación del proyecto internacional ITER (donde también se prevé la mezcla de combustible de fusión de deuterio y tritio), que es uno de los pilares del plan estratégico de EUROfusion para el desarrollo de la energía de fusión".

El director general de EUROfusion, Tony Donné, explica que "el récord, y lo que es más importante, lo que hemos aprendido sobre la fusión en estas condiciones, demuestran que estamos en el camino correcto hacia un mundo futuro con energía de fusión".

"Si podemos mantener la fusión durante cinco segundos, podremos hacerlo durante cinco minutos y luego durante cinco horas a medida que ampliemos nuestras operaciones en futuras máquinas. Este es un gran momento para cada uno de nosotros y para toda la comunidad de la fusión".

El director general del Ciemat y antiguo director general adjunto de ITER, Carlos Alejaldre, afirma que "es una noticia excelente, una validación experimental real de que estamos en el buen camino para el desarrollo de la fusión como fuente de energía".

EUROfusion, cofinanciado por la UE, integra a 4800 expertos, estudiantes y personal técnico de 28 países, aproximadamente 140 de ellos están adscritos al Ciemat y otros 150 a otros centros de I+D, universidades e industrias españolas.

De entre estos, destaca la participación de las investigadoras Mervi Mantsinen, del Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación, y Eleonora Viezzer, del grupo de Plasma Science and Fusion Technology de la Universidad de Sevilla, coordinadoras científicas de dos de los experimentos en JET.

DEUTERIO

Uno de los isótopos del hidrógeno. El hidrógeno tiene tres isótopos: hidrógeno-1(o protio; solo un protón en su núcleo), hidrógeno-2 (o deuterio; un protón y un neutrón) e hidrógeno-3 (o tritio; un protón y dos neutrones).

Como uno de cada 6500 átomos de hidrógeno es de deuterio, y el hidrógeno es el átomo más abundante del universo, entonces el deuterio representa una fracción importante de la masa las estrellas.

El deuterio, como el hidrógeno, se quema (en reacciones nucleares de fusión) en el interior de las estrellas. Los objetos más livianos que las estrellas, a los que llamamos enanas marrones, solo consumen deuterio. Aproximadamente 21 g de nuestro cuerpo es deuterio.

El tritio habitualmente no forma parte de la materia porque su núcleo es inestable (cualquier cantidad de tritio presente en una muestra se reduce a la mitad, por desintegración espontánea, en poco más de una docena de años).