La fusión nuclear es la fuente de
energía anhelada, una fuente de energía que podría abastecernos de manera más
que suficiente de forma completamente limpia. Pero, a pesar de los avances en la
ciencia, sigue sin ser posible realizar el proceso sin emplear más energía de la
que se obtiene, lo que no la hace rentable. Aunque hay quien dice que ya lo han
logrado. Y hay quien dice que jamás se logrará. Pero empecemos por el
principio.
¿Qué es la fusión nuclear?
El proceso de fusión nuclear consiste
en unir dos átomos (fusionar) para obtener un átomo de mayor tamaño (mayor
número másico) liberando energía. El principal problema de este proceso es que
tan sólo en condiciones muy extremas estos átomos permitirán que los aproximen
lo suficiente. Como sucede por ejemplo en el Sol, donde las altísimas
temperaturas y presiones en su interior son capaces de permitir la unión de
átomos de hidrógeno para producir átomos más pesados de helio. Y la energía
liberada en este proceso es inmensa, tan grande que gracias a ella el Sol no
colapsa bajo su inmenso peso. Y cuando se terminan estas fusiones, de
repente,empieza a reducir su tamaño por las inmensas fuerzas
gravitatorias.
Les recuerdo que la masa del Sol es
aproximadamente el 98,6 % de la masa total del Sistema Solar.
Pero claro está, las condiciones en las
que se encuentran esos átomos en el Sol, o en cualquier estrella, no tiene nada
que ver con las condiciones que tenemos en nuestro planeta. Y cuando nosotros
tratamos de aproximar tanto dos átomos, no resulta nada fácil. Hay que vencer
grandes repulsiones. Cuando queremos unir los núcleos de dos átomos estamos
tratando de aproximar dos cargas positivas, y tenemos que acercarlas hasta que
la interacción nuclear fuerte (una de las fuerzas fundamentales de la
naturaleza, ahí es nada) supere a la repulsión electrostática. ¿Han intentado
acercar dos polos magnéticos del mismo signo de un imán alguna vez? Pues
eso.
La idea es la siguiente: tomar el
abundante deuterio, un isótopo del hidrógeno (es decir, el átomo con más
neutrones de los habituales) presente en el agua del mar en cantidades más que
necesarias, y fusionarlo para obtener helio liberando un montón de
energía.
Pero ¿cómo podríamos conseguirlo en
nuestro planeta? Esa es una de las principales dificultades que nos encontramos.
Conseguir que se produzca y que sea rentable energéticamente, es decir, que
obtengamos más energía que la que tenemos que invertir en el proceso, y se ha
estado persiguiendo desde hace muchísimo tiempo.
Martin Fleischmann, Stanley Pons y la
fusión fría
De ahí viene la legendaria "fusión
fría". Del anhelo de conseguir esas condiciones de un modo fácil y barato. Pero
lo barato sale caro. En 1989, el recientemente fallecido Martin Fleischmann y
Stanley Pons, ambos profesores de la Universidad de Utah, anunciaron que por fin
lo habían conseguido.
La idea sobre cómo conseguir fusionar
dos átomos de hidrógeno surgió de anteriores investigaciones de Martin
Fleischmann, en las que había observado una sorprendente capacidad del paladio
para absorber hidrógeno. Así que pensó que si tantos átomos de hidrógeno eran
absorbidos por este elemento, estarían tan compactados en su interior que era
posible que se fusionasen.
Así que desarrolló un dispositivo que
constaba de dos electrodos, uno de paladio y otro de platino, sumergidos en agua
pesada (agua en la que se ha sustituido el hidrógeno habitual por su isótopo
deuterio).
Al hacer pasar una corriente eléctrica,
el agua se disociaba produciendo gas deuterio, que se iba absorbiendo en el
paladio y oxígeno. Ahora faltaba comprobar si se producía la fusión. Y para
comprobarlo Pons y Fleischmann decidieron comprobar si la solución se
calentaba.
Por tanto empezaron a tomar mediciones
de temperatura, y ¡se estaba produciendo cien veces más calor del esperado!, o
sea que se estaba produciendo el proceso de fusión... ¿no?. Publicaron su
descubrimiento e incluso dieron una rueda de prensa para dar a conocer su
revolucionario proceso.
Rápidamente Fleischmann afirmó que el
dispositivo que habían desarrollado, capaz de realizar la fusión fría, estaba
valorado en más de trescientos trillones de dólares. Eran capaces de reproducir
el proceso de fusión que se producía en las estrellas sin necesidad de alcanzar
esas temperaturas tan elevadas. La noticia se publicó en la portada de The Wall
Street Journal, Time, Newsweek y Business Week. Y los científicos recibieron una
sonada ovación en el encuentro de 1989 de la American Chemistry
Society.
Pero el problema es que no habían hecho
las suficientes pruebas. Cuando el resto de científicos tuvieron acceso a los
artículos y empezaron a analizarlos encontraron numerosas carencias. Por
ejemplo, si se produce el proceso de fusión nuclear, se debe liberar gran
cantidad de neutrones que no se habían detectado.
Faltaban muchas evidencias, lo que se
puso de manifiesto cuando otros equipos de investigadores intentaron repetir la
experiencia. No obtenían el mismo resultado. Y para que un nuevo descubrimiento
sea tomado en serio debe ser reproducible, es decir, se debe poder repetir en
diferentes lugares por otros experimentadores. Además, el artículo que explicaba
el proceso era muy vago en detalles. Cuando les preguntaban sobre esos detalles
que faltaban, eran muy reticentes a la hora de dar las respuestas. Muy
sospechoso todo.
Analizando la publicación de
Fleischmann encontraron errores muy graves, lo que les restó toda la
credibilidad. Por ejemplo, no habían agitado el agua pesada. Si no la agitaban,
el calor no se repartía de manera homogénea por toda la solución, de manera que
era probable que algunas zonas estuvieran sobrecalentadas y otras a menor
temperatura. Y además seguían vivos. Es decir, si realmente hubiesen realizado
la fusión la gran cantidad de radiación gamma liberada posiblemente habría
acabado con sus vidas.
El proceso de Fleischmann y Pons es un
típico ejemplo de mala praxis científica. Una muestra de lo que no hay que
hacer. No someter su experimento a suficientes pruebas y publicar con demasiadas
prisas puede llevar a conclusiones erróneas.
La fusión nuclear en la
actualidad
Pero la posibilidad de conseguir la
fusión nuclear no se ha abandonado. Actualmente se está desarrollando un
proyecto por parte de 34 países que representan más de la mitad de la población
mundial. Y para ello están construyendo una central de fusión nuclear en el sur
de Francia a partir de la que se supone que podremos conseguir obtener energía
limpia. Pero hasta el 2020 no se espera que esté en funcionamiento.
Básicamente el proceso desarrollado
consiste en calentar a grandes temperaturas una mezcla de dos isótopos de
hidrógeno, deuterio y tritio, hasta una temperatura de 150.000.000 ºC ,
temperatura a la que se encuentran como plasma. En ese estado las partículas
están ionizadas, es decir, con carga, y se aprovecha este hecho para confinarlas
usando un campo magnético. Una de las principales dificultades a la hora de
producir la fusión siempre ha sido esa: cómo poder confinar el plasma a
temperaturas tan altas.
Pero aún tendremos que esperar. En el
caso de que se consiga desarrollar el proyecto de forma satisfactoria tendremos
una fuente de energía prácticamente inagotable, ya que puede utilizar como
combustible el agua del mar, y prácticamente limpia, ya que el producto de
desecho que se obtiene es helio, un gas ideal inerte, es decir, que no reacciona
con nada. No contamina. El gas que se usa para que los globos floten y poner la
voz de pito. ¿Crees tú que la fusión nuclear es una opción de futuro real? ¿Cuál
crees que será la fuente de energía del futuro?
fuente/ Ojo
Científico
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