(CNN) – No hay una bala de plata en la crisis climática, pero la fusión nuclear puede ser lo más parecido a ella. En la búsqueda de una fuente de energía confiable casi ilimitada y sin carbono, los científicos han generado energía de fusión antes, pero han luchado durante décadas para mantenerla durante mucho tiempo.
El miércoles, sin embargo, los científicos que trabajan en el Reino Unido anunciaron que duplicaron con creces el récord anterior de generación y mantenimiento de la fusión nuclear, que es el mismo proceso que permite que el sol y las estrellas brillen tan intensamente.
La fusión nuclear es, como su nombre indica, la fusión de dos o más átomos en uno más grande, un proceso que libera una tremenda cantidad de energía como calor.
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La energía nuclear utilizada hoy en día es creada por un proceso diferente, llamado fisión, que se basa en dividir, en lugar de fusionar, átomos. Pero ese proceso crea residuos que pueden permanecer radiactivos durante decenas de miles de años. También es potencialmente peligroso en caso de accidente, como el desastre japonés de Fukushima de 2011, desencadenado por un terremoto y un tsunami.
El JET tokamak cerca de Oxford, Inglaterra, produjo una cantidad récord de energía sostenida a partir de la fusión nuclear. Crédito: EUROFusion.
La fusión, por otro lado, es mucho más segura, puede producir pocos residuos y solo requiere pequeñas cantidades de combustible abundante y de origen natural, incluidos elementos extraídos del agua de mar. Esto lo convierte en una opción atractiva a medida que el mundo se aleja de los combustibles fósiles que impulsan el cambio climático.
En una máquina gigante en forma de rosquilla conocida como tokamak, los científicos que trabajaban en el pueblo inglés de Culham, cerca de Oxford, pudieron generar 59 megajulios récord de energía de fusión sostenida durante cinco segundos el 21 de diciembre del año pasado. Cinco segundos es el límite que la máquina puede mantener la potencia antes de que sus imanes se sobrecalienten.
Se requiere un campo magnético para contener las altas temperaturas necesarias para llevar a cabo el proceso de fusión, que puede ser tan alto como 150 millones de grados centígrados, 10 veces más caliente que el centro del sol.
“Nuestro experimento demostró por primera vez que es posible tener un proceso de fusión sostenido utilizando exactamente la misma combinación de combustibles planificada para futuras centrales eléctricas de fusión”, dijo Tony Donné, CEO de EUROfusion, en una conferencia de prensa.
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EUROfusion, un consorcio que incluye 4.800 expertos, estudiantes y personal de toda Europa, llevó a cabo el proyecto en asociación con la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido. La Comisión Europea también contribuyó con financiación.
Una vista de Torus Hall, donde se encuentra la máquina JET tokamak.
El potencial de energía de fusión es enorme. El experimento JET utilizó los elementos deuterio y tritio, que son isótopos del hidrógeno, para alimentar la fusión. Es probable que esos elementos se utilicen en la fusión a escala comercial y se puedan encontrar en el agua de mar.
“La energía que puedes obtener del combustible deuterio y tritio es enorme. Por ejemplo, alimentar toda la demanda eléctrica actual del Reino Unido durante un día requeriría 0,5 toneladas de deuterio, que podrían extraerse del agua de mar, donde su concentración es baja pero abundante”, dijo Tony Roulstone del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge a CNN.
Dijo que la fusión generada por JET era aproximadamente la misma que una turbina eólica, y podía alimentar la energía de una casa durante un día.
“Pero si se genera repetidamente, podría alimentar a miles de casas”.
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Los expertos dicen que los resultados demuestran que la fusión nuclear es posible, y ya no es una solución de quimera para la crisis climática.
“Estos resultados históricos nos han llevado un gran paso más cerca de conquistar uno de los mayores desafíos científicos y de ingeniería de todos ellos”, dijo Ian Chapman, CEO de la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido.
Mark Wenman, investigador de materiales nucleares en el Imperial College de Londres, dijo en un comunicado que los resultados del experimento son “emocionantes” y que muestran que “la energía de fusión ya no es solo un sueño del futuro lejano: la ingeniería para convertirla en una fuente de energía útil y limpia es alcanzable y está sucediendo ahora”.
El tokamak en Oxford, llamado Joint European Torus (JET), ha estado sujeto a calor y presión tan extremos que este experimento es probablemente el último al que se enfrente.
Pero sus resultados son vistos como una gran bendición para ITER, un megaproyecto de fusión en el sur de Francia apoyado por Estados Unidos, China, la Unión Europea, India, Japón, Corea y Rusia. El proyecto ITER está construido en un 80% y tiene como objetivo comenzar la fusión nuclear en algún momento de 2025-26.
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Si bien el objetivo de JET era demostrar que la fusión nuclear se podía generar y mantener, el objetivo de ITER es producir un retorno de energía diez veces mayor, o 500 MW de energía de fusión a partir de 50 MW de combustible instado.
Los resultados son prometedores, pero dominar la fusión nuclear como fuente de energía cotidiana todavía está muy lejos.
“Los resultados de JET son impresionantes y probablemente mejorarán a medida que avancen en sus experimentos. Están produciendo 12 MW de alta potencia, pero ahora mismo solo durante cinco segundos. Lo que se requiere es una quemadura de fusión mucho más larga“, dijo Roulstone.
El informe más reciente del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) sobre la ciencia más reciente muestra que el mundo casi debe reducir a la mitad sus emisiones de gases de efecto invernadero esta década y alcanzar cero emisiones netas para 2050 para mantener el calentamiento global bajo control. Eso significa hacer una rápida transición de los combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y el gas.
Se requiere que esas acciones tengan alguna esperanza de contener el calentamiento a 1,5 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales, visto como un umbral para empeorar sustancialmente los impactos climáticos, según el IPCC.
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