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La fusión nuclear salta de la fantasía a la realidad
Una serie de innovaciones científicas y de inversiones privadas alumbran la esperanza de que la comercialización de la energía por fusión juegue un papel importante en la reducción de emisiones.
La promesa de producir energía ilimitada mediante la fusión de átomos ha encandilado a los científicos durante decenios, pero siempre parecía inalcanzable.
Ahora, una serie de innovaciones científicas y un aluvión de inversiones privadas están alumbrando la esperanza de que la comercialización de la energía por fusión pueda desempeñar de verdad un papel importante en la reducción de las emisiones globales antes de 2050.
“No tiene sentido que esa tecnología llegue en 2048 porque sería demasiado tarde”, explica Chris Kelsall, CEO de Tokamak Energy, una de las 35 empresas privadas de fusión existentes en todo el mundo y que están convencidas de poder ofrecer energía por fusión comercialmente viable en los próximos diez años. “Nuestro objetivo es demostrar que esa tecnología se puede facilitar, y ofrecer electricidad a los hogares entre principios y mediados de la década de 2030”.
El desarrollo de la primera máquina de fusión, conocida como tokamak, fue obra de científicos soviéticos en la década de 1950. Su diseño permitía la fijación de un plasma de dos isótopos de hidrógeno –deuterio y tritio– mediante potentes imanes y su calentamiento hasta temperaturas extremas para lograr la fusión de los núcleos de átomos, con lo que se liberarían grandes cantidades de energía.
Esta misma reacción es la que se da en el sol, pero hasta la fecha ningún grupo ha conseguido alcanzar la fusión y producir más energía de la que consume el sistema, en lo que el sector denomina “ganancia energética”. “Es lo que describimos como el momento de los hermanos Wright, cuando el avión despega de verdad”, relata Melanie Windridge, física especializada en plasma que dirige la asesoría Fusion Energy Insights.
Aunque la ganancia energética sigue siendo difícil de
alcanzar, hay varias razones para el optimismo. El año pasado, el Centro Nacional de Ignición del Gobierno de EEUU llegó lo más cerca que se había estado hasta la fecha de generar energía neta, concentrando la luz de 192 láseres sobre un diminuto perdigón de plasma de hidrógeno. Seis meses más tarde, científicos del centro Toro Europeo Conjunto (JET) de Oxford –financiado por el Gobierno– produjeron la cifra récord de 59 megajulios a partir de una reacción de cinco segundos de duración, es decir, una cantidad de energía suficiente como para hacer hervir unas sesenta teteras.
Aunque siguen estando lejos de lo necesario para la comercialización de esa energía, la comunidad científica consideró que ambos logros representaban importantes avances.
Sin embargo, han sido las actividades del sector privado las que han captado más interés. Durante los doce meses anteriores al pasado junio, las empresas privadas de fusión captaron 283.000 millones de dólares, sobre todo en EEUU pero también en Reino Unido, según la Asociación de la Industria de la Fusión.
Estos fondos –de inversores como Bill Gates, Tiger Global Management y Chevron– superaron la suma reunida por el sector hasta ese momento, y lograron aumentar las inversiones totales del sector privado hasta casi 4.900 millones de dólares.
Kelsall asegura que, a lo largo del último año, ha habido un “punto de inflexión palpable” en las actitudes hacia el sector de la fusión, que los inversores han empezado a ver en serio como posible herramienta
para la lucha contra el cambio climático.
Si bien la investigación sobre fusión seguirá estando liderada por centros respaldados por los gobiernos –como JET y su sucesor, ITER, que se está construyendo en Francia en este momento y que costará más de 20.000 millones de dólares– las esperanzas están depositadas en agentes del sector más pequeños, pero también más ágiles, que puedan acelerar la marcha hacia la comercialización.
Nicholas Hawker, CEO de First Light Fusion, con sede en Oxford, que lleva desde 2011 desarrollando un planteamiento llamado “fusión por proyectil”, señala que la perspectiva de una “energía limpia ilimitada” concede tal atractivo al potencial de la fusión que es imposible dejarla pasar de largo.
El planteamiento de First Light consiste en disparar un proyectil contra un perdigón de combustible (deuterio y tritio), para forzar la fusión de los isótopos. La densidad energética del combustible es tanta que un perdigón de un centímetro de ancho debería poder generar la misma cantidad de energía que un barril de petróleo, concluye Hawker. Esto hace que la energía por fusión resulte particularmente atractiva para procesos que requieren un empleo intensivo de energía, como la reparación del clima en el futuro, extrayendo dióxido de carbono de la atmósfera en un proceso conocido como captura directa de aire.
El acceso a los isótopos de hidrógeno más utilizados en la fusión no debería suponer ningún problema: el deuterio se encuentra en el agua marina y es muy común, mientras que el tritio se puede extraer del litio.
El tritio es moderadamente radiactivo, pero a diferencia del proceso de fisión nuclear (en el que se dividen los átomos) el proceso de fusión no produce desechos radiactivos duraderos.
Por todo ello, el Gobierno británico confirmó en junio que, en el futuro, los centros de fusión estarán regulados por la Agencia del Medio Ambiente, y no por la Oficina de Regulación Nuclear, lo que supone toda una bendición para el sector. Reino Unido ha liderado la investigación pública sobre fusión desde 1965, fecha en que la Autoridad de la Energía Atómica de Reino Unido estableció un laboratorio de fusión puntero en Culham (Oxfordshire).
“Es un momento apasionante, porque, por un lado, los laboratorios públicos están llevando a cabo importantes experimentos científicos, mientras que, por otro, las empresas privadas se están ocupando de labores de ingeniería esenciales”, resume Windridge. “Cuanto más se asocien ambas partes, más rápido llegaremos a la fusión”.
La primera máquina de fusión, ‘tokamak’, la crearon científicos soviéticos en la década de los 50
En el último año ha habido un punto de inflexión en las actitudes hacia el sector de la fusión
Los inversores ya ven que el sector es una herramienta para luchar contra el cambio climático