Alcanzan la fusión nuclear neta por segunda vez, un hito que la acerca a su uso comercial

Estados Unidos consiguió el pasado diciembre por primera vez generar más energía de la que se emplea para lograr una reacción de fusión nuclear. Un hito histórico y un paso clave para la viabilidad comercial de la fusión nuclear. En aquel momento, la fusión nuclear neta conseguida en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California, produjo 2,5 megajulios (MJ) de energía, un 150% de los 2,1 MJ empleados en lograr la fusión de un pequeño cilindro lleno de hidrógeno. Ahora, los científicos han conseguido repetir este logro por segunda vez, alcanzando una producción de energía superior a 3,5 MJ.

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El nuevo experimento tuvo lugar el pasado 30 de julio en el laboratorio de la Instalación Nacional de Ignición de EEUU (NIF), según fuentes consultadas por el Financial Times y la posterior confirmación del NIF. Este éxito llega después de que este mismo mayo los científicos anunciaran que habían fallado hasta en cinco ocasiones en sus intentos de replicar los resultados de 2022. Los investigadores compartirán próximamente los análisis de sus avances, pero lograr repetir el experimento por segunda vez nos dará información vital sobre cómo mejorarla para hacerla más eficiente y comercialmente viable.

"Desde que demostramos la ignición por fusión por primera vez en la National Ignition Facility en diciembre de 2022, hemos seguido realizando experimentos para estudiar este nuevo y apasionante régimen científico. En un experimento realizado el 30 de julio, repetimos la ignición en la NIF", aseguraron los científicos. "Como es nuestra práctica habitual, planeamos informar de esos resultados en próximas conferencias científicas y en publicaciones revisadas por pares".

Conseguir la energía de las estrellas con láseres

La ignición nuclear es el punto a partir del cual el proceso de fusión se mantiene con la propia energía que produce el sistema. El NIF logra reproducir la reacción que ocurre de manera natural en el Sol mediante una técnica llamada confinamiento inercial, que consiste en bombardear con rayos láser (192 en el caso del NIF) un pequeño cilindro llamado hohlraum que encierra un blanco esférico con dos isótopos de hidrógeno (deuterio y tritio).

Este es un método diferente al que emplean la mayoría de los otros experimentos, como el colosal ITER, que utilizan enormes imanes para mantener el combustible estable en un lugar mientras se calienta a temperaturas superiores a las del Sol, lo que se conoce como confinamiento magnético.

La ganancia de energía que se ha conseguido tanto ahora como en diciembre en el NIF se calcula comparando la energía generada total con la energía de los láseres, no con la cantidad total de energía que se necesita para alimentar todo sistema, que sería mucho mayor.

Los científicos consultados por el medio estadounidense calculan que los datos iniciales del experimento de julio indican una producción de energía superior a 3,5 MJ, energía suficiente para alimentar una plancha doméstica durante una hora o poner a hervir varios litros de agua.

Una planta de fusión nuclear comercial que alimente nuestras casas, nuestro transporte o nuestra industria necesita mucho más. Según los investigadores harían falta láseres 100 veces más potentes disparando varias veces al día (ahora se realiza un solo disparo al día) y una generación de energía entre 30 y 100 veces mayor la que consumen esos láseres.

Más dinero para la fusión inercial

La secretaria de Energía estadounidense, Jennifer Granholm, describió en diciembre el logro del NIF como "una de las hazañas científicas más impresionantes del siglo XXI". Hace pocos meses Granholm anunció que invertirán 45 millones de dólares en los próximos cuatro años para crear “centros de investigación” de la fusión inercial.

Esta cantidad está muy lejos de lo que están gastando otros países y compañías de todo el mundo. Uno de los estados más activos es China, que está invirtiendo miles de millones en su tokamak EAST, un reactor de confinamiento magnético. El pasado 12 de abril de 2023, EAST consiguió mantener activo un plasma a 100 millones de grados centígrados durante más de seis minutos, lo que supuso un nuevo récord mundial y un paso de gigante en sus ambiciones de domar la energía del Sol.