Gobiernos de todo el mundo llevan décadas compitiendo para descubrir el secreto de la energía de fusión nuclear, con el objetivo de producir energía limpia y abundante. Si bien se han alcanzado varios hitos en la generación de energía en los últimos años, lograr la producción a escala comercial sigue siendo extremadamente complejo. Sin embargo, con los éxitos más recientes, ¿estamos cada vez más cerca de alcanzar este objetivo y producir grandes cantidades de energía limpia?
¿Qué es la fusión y en qué se diferencia de la fisión?
La fusión nuclear es el proceso que alimenta el Sol y las estrellas . La fusión ocurre cuando dos núcleos atómicos, generalmente formados por hidrógeno, se combinan para formar un núcleo más pesado, lo que libera una gran cantidad de energía. La dificultad para lograr este proceso radica en que los científicos deben recrear las temperaturas y presiones extremas que causan la fusión en las estrellas de la Tierra.
En cambio, la fisión nuclear —el método utilizado actualmente para producir energía nuclear— ocurre cuando el núcleo central de un átomo de uranio o plutonio, conocido como núcleo, se divide en dos núcleos más pequeños . La división del núcleo libera una gran cantidad de energía y genera neutrones adicionales, que pueden dividir más átomos en una reacción en cadena. Esta reacción en cadena permite que los reactores nucleares produzcan un suministro estable de energía.
La energía de fusión es sumamente atractiva, ya que podría proporcionar cantidades masivas de energía limpia en un momento de aumento vertiginoso de la demanda eléctrica. Tan solo un gramo de combustible de fusión podría suministrar 90.000 kilovatios-hora de energía en una central eléctrica, en comparación con la energía producida con unas 11 toneladas de carbón. Las plantas de fusión también se consideran muy seguras, ya que no presentan los mismos riesgos que las plantas de fisión , como reacciones, fusiones o residuos radiactivos de alta actividad y larga vida. Esto también significa que las instalaciones de fusión podrían ser más fáciles de obtener licencias que las plantas de fisión.
El liderazgo del sector privado y el avance de China
En los últimos años, los avances en la generación de energía de fusión se han observado principalmente en el sector privado. En Estados Unidos, se estableció un emplazamiento en Virginia para el desarrollo de la primera central eléctrica de fusión comercial a escala de red del mundo , con el objetivo de suministrar electricidad de fusión limpia a la red para principios de la década de 2030. La Oficina de Fusión de Estados Unidos se centra en hacer realidad este sueño.
Por otra parte, China invierte miles de millones de dólares al año en el desarrollo de sus capacidades de fusión. En enero, investigadores chinos superaron una antigua barrera de densidad en el plasma de fusión utilizando el reactor de fusión de «sol artificial»: el Tokamak Superconductor Avanzado Experimental (EAST).
El experimento confirmó que el plasma puede permanecer estable incluso a densidades extremas si su interacción con las paredes del reactor se controla cuidadosamente. Este hallazgo elimina un importante obstáculo que ha frenado el progreso hacia la ignición por fusión y podría ayudar a los futuros reactores de fusión a producir más energía.
» Los hallazgos sugieren una vía práctica y escalable para ampliar los límites de densidad en tokamaks y dispositivos de fusión de plasma ardiente de próxima generación «, afirmó el codirector del proyecto, Ping Zhu, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, sobre el avance.
Cooperación internacional: El proyecto ITER y Europa
Los investigadores también han ampliado la duración del plasma más allá de los parámetros anteriores en los reactores WEST (Francia) y KSTAR (Corea del Sur). Estos éxitos han dado lugar a la construcción del ITER , un reactor de 23.000 toneladas en el sur de Francia. Más de 30 países apoyan el desarrollo del ITER, con la esperanza de que pueda producir más energía de la que consume en un proceso de fusión. Incluirá el imán más potente del mundo: el solenoide central.
Planes nacionales y nuevas inversiones en Canadá y Alemania
Mientras tanto, Alemania está creando un programa de financiación como parte de su Plan de Acción para la Fusión para empresas emergentes y varios estados de todo el mundo, incluidos el Reino Unido y Japón, y está adoptando marcos regulatorios para brindar certidumbre a los desarrolladores, según el Foro Económico Mundial . «Con el Plan de Acción para la Fusión, estamos allanando el camino para la primera central eléctrica de fusión del mundo en Alemania», explicó la ministra alemana de Investigación, Tecnología y Espacio, Dorothee Bär.
Y, en Canadá, el gobierno anunció recientemente el lanzamiento de un nuevo Centro de Energía de Fusión en Ontario , que se construirá utilizando 33 millones de dólares del gobierno federal y la corporación de la Corona Atomic Energy of Canada Ltd., 19,5 millones de dólares del gobierno de Ontario y la corporación de la Corona Ontario Power Generation, y 39 millones de dólares de la empresa emergente de fusión Stellarex Group Ltd. El objetivo del gobierno es desarrollar un reactor de demostración, aunque todavía no ha proporcionado un cronograma para esto.
Nolan Quinn, Ministro de Colegios, Universidades, Excelencia en la Investigación y Seguridad, declaró : «Los investigadores de renombre mundial de Ontario están impulsando el sector energético hacia una nueva era de energía limpia». Quinn añadió: «Con esta inversión, nuestro gobierno aprovecha la posición de nuestra provincia como potencia nuclear para impulsar descubrimientos en energía de fusión que impulsarán nuestras industrias, fortalecerán nuestra fuerza laboral energética y protegerán a Ontario».
Una pieza clave para la transición verde
Gobiernos de todo el mundo están invirtiendo enormes cantidades de fondos en la investigación y el desarrollo de la fusión nuclear, con la esperanza de lograr un avance que permita producir energía limpia y abundante. Dado que se prevé que la demanda mundial de electricidad se disparará en los próximos años, en particular debido al despliegue de tecnologías complejas, como la inteligencia artificial, un avance en la energía de fusión podría ayudar a reducir significativamente la dependencia mundial de los combustibles fósiles e impulsar una transición verde global .
Felicity Bradstock a través de oilprice.com
Tags: Fusión nuclear, Energía limpia, Descarbonización, Reactores Tokamak, Innovación energética.
