En el mundo actual, la demanda de energía está aumentando vertiginosamente debido al crecimiento poblacional y al desarrollo de las naciones. Sin embargo, las fuentes actuales de energía no solo son limitadas sino también problemáticas, lo que desemboca en una serie de complicaciones y repercusiones tanto ambientales como sociales. Es por ello que la humanidad necesita buscar alternativas viables y sostenibles, y una de ellas es la energía de fusión nuclear.
¿Qué es la fusión nuclear?
La fusión nuclear es el proceso en el cual dos núcleos ligeros se unen para formar uno más pesado y liberar energía. Este fenómeno es la fuente de energía del sol y las estrellas y podría ser la respuesta a nuestras necesidades energéticas en la Tierra. La fusión nuclear, a diferencia de la fisión nuclear, es un proceso mucho más limpio y seguro, que simplifica y reduce significativamente el problema de los desechos nucleares y no produce emisiones de carbono. Además, el combustible para la fusión es abundante y podría darnos energía por millones de años.
El proceso de fusión nuclear
La clave para comprender cómo funciona la fusión nuclear es conocer el plasma, un gas caliente compuesto por iones positivos y electrones. Este estado del plasma permite que la fusión nuclear ocurra cuando los núcleos se fusionan a altas temperaturas, llegando a los 10 millones de grados Celsius o más.
Los reactores de fusión emplean una mezcla de deuterio y tritio, dos isotopos del hidrógeno. Teóricamente, solo se necesitan unos cuantos gramos de estos reaccionantes para producir una gran cantidad de energía, alrededor de un terajulio. Sin embargo, se necesitan temperaturas superiores a los 100 millones de grados Celsius y una intensa presión para conseguir que el deuterio y tritio fusionen en la Tierra. ¡Hablando de calientitos!
Avances en la investigación de la fusión nuclear
Desde la década de 1930, muchos científicos han estado investigando cómo replicar y aprovechar la fusión nuclear. Aunque se ha logrado un considerable avance, aún no se ha demostrado un nuevo tipo de energía llamado ganancia de potencia neta, que es la relación entre la energía de fusión producida y la energía utilizada para calentar el plasma. Uno de los principales obstáculos es mejorar las propiedades de confinamiento y la estabilidad del plasma.
Actualmente, en más de 50 países se están llevando a cabo investigaciones sobre fusión nuclear y física del plasma. Se han logrado con éxito reacciones de fusión en varios experimentos, pero aún falta más trabajo para demostrar una ganancia de potencia de fusión neta sustentable.
Dos caminos hacia un reactor de fusión
La comunidad científica está explorando dos vertientes principales en el desarrollo de reactores de fusión: la fusión inercial y la fusión por confinamiento magnético. Estas líneas de investigación han dado lugar a varios tipos de dispositivos de confinamiento magnético, como los llamados tokamaks y stellarators.
Proyecto ITER: el futuro de la energía de fusión
Uno de los proyectos más ambiciosos y avanzados en la investigación de la fusión nuclear es el ITER (Reactor Internacional Termonuclear Experimental). Este proyecto conjunto entre 35 países busca desarrollar energía a partir de la fusión nuclear utilizando un tokamak, que es una máquina especializada en confinar el plasma y crear las condiciones necesarias para que la fusión tenga lugar.
El combustible para la fusión, deuterio y tritio, se puede obtener a partir del agua y el litio, lo que convierte a la fusión nuclear en una opción energética muy asequible y casi inagotable. ¡Y pensar que la solución lleva millones de años flotando sobre nuestras cabezas en forma de nubes!
Colaboración internacional: un esfuerzo mancomunado
La investigación en fusión nuclear es un desafío tan grande que no puede enfrentarse de forma aislada. Se necesita de colaboración a escala mundial para compartir conocimientos y movilizar recursos. Organizaciones como el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) han estado fomentando el diálogo y el avance en la investigación sobre fusión nuclear desde 1974, cuando comenzaron a convocar una conferencia bienal para discutir los desarrollos y logros en la fusión nuclear y la física del plasma.
Conclusión: hacia un futuro sostenible con la fusión nuclear
Si bien aún quedan muchos desafíos por superar, la fusión nuclear representa una alternativa energética prometedora capaz de proporcionar energía limpia, segura y asequible para satisfacer la creciente demanda energética mundial. A medida que los países y científicos de todo el mundo continúan colaborando en proyectos como ITER y explorando nuevas formas de avanzar en la investigación sobre fusión nuclear, la esperanza es que en el futuro podamos considerar el aprovechamiento de la fusión como una de nuestras principales fuentes de energía. ¡Llegaría el momento de ponerle filtro solar al tostador, porque sería energía del sol al alcance de todos!.
