la producen por primera vez en un laboratorio

Hito histórico en la búsqueda de energía infinita por fusión nuclear

El Nacional Lawrence Livermore ha producido energía por primera vez en un laboratorio con fusión nuclear. El experimento alenta la teoría de la energía ilimitada

Foto: Imagen de 'Hohlraum', el dispositivo utilizado para el experimento (Eduard Dewald / LLNL)
Imagen de 'Hohlraum', el dispositivo utilizado para el experimento (Eduard Dewald / LLNL)

La noticia de que científicos en California han logrado producir energía por primera vez en un laboratorio mediante fusión nuclear alimenta la esperanza de que el proceso sirva para generar energía sin límites en el futuro.

Los científicos del centro de ignición del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, que forma parte del Departamento de Energía y alberga las mayores instalaciones de láser del mundo, con 192 aparatos que ocupan el espacio de un estadio de fútbol, acaban de revelar sus logros en la revista Nature.

Durante el experimento en septiembre pasado, los investigadores dirigieron la energía del láser más potente del mundo a un objetivo del tamaño de un guisante ubicado en el interior de una pequeña lata dorada, lo que desencadenó una reacción de fusión que liberó una enorme cantidad de energía durante una fracción de segundo. 

El centro nacional de ignición de California, en el que el gobierno ha invertido 5.300 millones de dólares, nació con el objetivo de producir fusión nuclear, un proceso en el que los átomos de hidrógeno se comprimen hasta que se fusionan en átomos de helioEl láser tiene la capacidad de proyectar brevemente sobre su objetivo más energía que la que se usa en un determinado momento en todo Estados Unidos. El experimento logró replicar el poder del sol, que irradia energía gracias a las reacciones de fusión que se producen en su núcleo y en las que los átomos de hidrógeno se transforman en helio.

Ciencia básica

El centro nacional de ignición de California, en el que el gobierno ha invertido 5.300 millones de dólares, nació con el objetivo de producir fusión nuclear, un proceso en el que los átomos de hidrógeno se comprimen hasta que se fusionan en átomos de helio, al igual que ocurre en el sol.

El éxito de septiembre se repitió durante un segundo experimento en noviembre, según explicó a Nature Omar Hurricane, físico del laboratorio californiano y principal autor del artículo publicado en la revista.

En ambos casos, la fusión de hidrógeno generó más energía que la que se inyectó inicialmente para favorecer el proceso, aunque los expertos recuerdan que el sistema de láseres es poco práctico porque solo alrededor del 1% de la energía inicial alcanza el hidrógeno.

Imagen del objetivo del láser durante el experimento
Imagen del objetivo del láser durante el experimento

Aun así, tanto los investigadores que forman parte del proyecto, como la comunidad científica en general y los medios de comunicación, calificaron lo ocurrido como un gran paso adelante.

El laboratorio no consiguió alcanzar en septiembre de 2013 su objetivo de lograr ignición termonuclear, en la que la reacción es autosostenible y genera toda la energía que sea necesaria para operar los láseres"Por primera vez hemos obtenido más energía en el combustible que la que inyectamos" al usar esta técnica, afirmó Hurricane en declaraciones al diario The Wall Street Journal.

Pese al avance, los investigadores están todavía lejos de lograr lo que se conoce como ignición, que permite generar más energía que la consumida en una cadena auto-sostenible y sin la cual el proceso de generación energética mediante fusión no sería práctico.

El laboratorio no consiguió alcanzar en septiembre de 2013 su objetivo de lograr ignición termonuclear, en la que la reacción es autosostenible y genera toda la energía que sea necesaria para operar los láseres. El proceso es similar al de encender una cerilla para quemar una pila de madera.

Energía disipada

Durante los experimentos de septiembre y noviembre, gran parte de la energía se disipó y no logró alcanzar el combustible. Aun así, representa el primer logro concreto tras años de fracasos y promesas fallidas y ofrece un modelo concreto de cómo podría funcionar un reactor de fusión nuclear.

Estados Unidos probó la primera bomba de hidrógeno en 1952, que generó una gran cantidad de energía mediante la fusión de átomos, pero esa generación se produjo toda de una vez. Lo que se busca con los láseres es crear una reacción mucho más pequeña y manejable.

La esperanza de los científicos es que este proceso conduzca en última instancia a una generación abundante de energía limpia, que podría reemplazar a los combustibles fósiles y la fisión nuclear y sus peligrosos residuos radiactivos.

Las plantas nucleares actuales generan electricidad mediante fisión, que involucra la separación de los átomos. En la fusión, los núcleos atómicos se comprimen en un ambiente de gran calor y presión para generar energía. Entre los aspectos más esperanzadores de los experimentos realizados en septiembre y noviembre figura el hecho de que el núcleo del helio generado por la explosión de la fusión inicial calentó los átomos de hidrógeno próximos.

En la actualidad solo una pequeña parte del hidrógeno se fusiona y para que el sistema del láser sea efectivo, las reacciones de fusión tendrían que propagarse al resto del combustible de hidrógeno.

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