Fusión nuclear: ¿el generador de electricidad del futuro?

La fusión nuclear es una asignatura pendiente de la ciencia desde hace años. El campo siempre está a un paso de conseguirla, pero nunca llega a ella. ¿Por qué siguen los principales gobiernos y científicos intentándolo? Porque sería una energía "limpia" e ilimitada.

Qué es la fusión nuclear y diferencias con la fisión nuclear

La fusión nuclear es el proceso en el que unen dos núcleos y se aproximan uno al otro lo suficiente para que la fuerza nuclear entre en acción. Estos se funden y forman un núcleo más pesado.

En cambio, la fisión nuclear es justo lo contrario, la separación de un núcleo pesado en un otros más pequeños. De esta se obtiene también energía, pero la cantidad y las características son completamente distintas.

Ventajas de la fusión nuclear frente a otras energías

La fusión nuclear es una fuente de energía revolucionaria en el mercado. Puede producir un suministro potencialmente ilimitado de energía "limpia" sin generar casi desperdicios ni emisiones de carbono. No lo decimos nosotros, sino los científicos.

Una ventaja de la fusión nuclear es que su reacción ¡cesa al cortar el suministro de combustible! Por lo que en caso de peligro se puede detener en el momento que sea.

Es una fuente inagotable de energía ya que una de sus materias primas (deuterio) existe en abundancia dentro de la naturaleza y la otra (tritio) es generado dentro del propio reactor a partir del deuterio.

El sueño de imitar la fusión del Sol

El ITER (Reactor Termonuclear Experimental Internacional) es el proyecto mundial en el que colaboran varios países del mundo. Esta será la instalación experimental más grande del mundo que se dedique a la fusión.

El propósito de este trabajo es demostrar la viabilidad científica y tecnológica de este tipo de energía. ¿Cuál es su objetivo? Juntar los 50 MW necesarios para que mediante reacción el reactor produzca 500 MW de potencia durante unos cuantos segundos.

Este proyecto internacional está respaldado por la Agencia Internacional de Energía Atómica y tiene fines industriales para conseguir una fuente tan potente como el sol.

En el caso de que esto funcionase, el mundo contaría con una forma de producción energética abundante, constante y mucho más limpia de la que hay actualmente. Aun así, queda mucho para conseguir ese objetivo.

Fusión nuclear: ¿Paso gigante o espejismo?

En concreto, el proyecto ITER involucra a 35 países del mundo en la construcción de este enorme reactor de prueba en el sur de Francia. Aunque el plan inicial es contar con el primer plasma generado en 2025, por la situación actual ese objetivo parece poco probable.

El problema principal ha sido los atrasos que ha tenido su construcción y sobre todo el gasto excesivo que se necesita para llevar este proyecto adelante. Esto significa que es bastante improbable que incluso se pueda conseguir incluso en 2050.

“Una de las razones por las que ITER está retrasado es porque es más difícil de lo que parece” según afirmó Ian Chapman, director ejecutivo de la Autoridad de Energía Atómica de Reino Unido.

Mientras el proyecto ITER está en desarrollo, el reactor Joint European Torus (JET) ubicado en Reino Unido. Este es el experimento de fusión más grande del mundo en activo.

Cómo será el futuro del generador de electricidad de fusión nuclear

En el caso de que el ITER tuviese resultados exitosos, se pondría de inmediata el desarrollo un reactor de fusión nuclear de demostración (que han bautizado como DOMO). Y, según la experiencia que haya con este proyecto, en 2060 habría un prototipo industrial.

El objetivo final de esta colaboración mundial es que a finales de este siglo se pueda construir finalmente el primer reactor de fusión nuclear comercial. Para llegar hasta la meta, los científicos se fijan en otro reactores que les muestran el camino:

• GFR: Este reactor de espectro de neutrones rápidos es capaz de utilizar los principales residuos actuales como combustible para generar energía. Su funcionamiento se basa en la refrigeración por gas (helio) con ciclo de combustible cerrado.
• VHTR: Este reactor también refrigera por helio, pero esta moderado por grafito y su ciclo es de combustible abierto de uranio. Una ventaja es que se puede adaptar a la producción de hidrógeno, uno de los también llamados combustibles del futuro.
• SCWR Estas siglas hacen referencia al reactor supercrítico refrigerado por agua a alta presión y temperatura. Su funcionamiento se basa en pasar por encima del punto crítico termodinámico del agua.
• SFR: El reactor de espectro rápido puede consumir como combustible los residuos radiactivos actuales, que son refrigerados por sodio y tienen un ciclo de combustible cerrado.
• LFR: Uno de los reactores rápidos más conocidos que utiliza la refrigeración por metal líquido de bismutoplomo con ciclo de combustible cerrado para la conversión eficiente de uranio fértil y gestión de actínidos.
• MSR: La producción de energía en este reactor se basa en una mezcla de combustible de sales fundidas en circulación y tiene un ciclo de combustible de reciclaje completo de actínidos.

Teniendo todo esto en cuenta, los estudios que se han realizado durante años, y toda la experiencia que los profesionales llevan a su espalda, la fusión nuclear y el proyecto ITER es la candidata perfecta para convertirse en una fuente de energía potente, segura y aceptable para el medioambiente.

La incógnita es si alguna vez llegaremos a ver estos resultados o si este proyecto sufrirá retrasos continuamente.

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