La Revolución de la Fusión Nuclear: Un Horizonte de Energía Limpia
La forma en que los científicos perciben la fusión nuclear ha cambiado de manera radical desde 2022, cuando se llevó a cabo lo que algunos han denominado «el experimento del siglo» en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Este experimento demostró, por primera vez, que la fusión nuclear puede ser una fuente viable de energía limpia, logrando una reacción de fusión que generó más energía de la que se introdujo. Este hito ha impulsado una oleada de inversión privada en el campo de la fusión, principalmente en Estados Unidos, que ha visto un incremento de miles de millones de dólares en financiación en los últimos años.
No obstante, a pesar de este avance significativo, aún existen numerosos desafíos de ingeniería que deben ser abordados antes de que la fusión pueda escalarse para convertirse en una fuente segura y asequible de energía prácticamente ilimitada. Los ingenieros, que han estado trabajando en la ciencia fundamental y la ingeniería aplicada en el ámbito de la fusión durante décadas, han visto cómo gran parte de la ciencia y la física relacionada ha alcanzado una madurez considerable. Sin embargo, para hacer de la fusión una fuente comercial viable, es necesario enfrentar numerosos retos prácticos, lo que dependerá, en gran medida, de la disposición de Estados Unidos para invertir en la resolución de estos problemas, especialmente a través de asociaciones público-privadas.
Construcción de un Reactor de Fusión y Desafíos Futuros
La fusión se produce cuando dos tipos de átomos de hidrógeno, el deuterio y el tritio, colisionan en condiciones extremas, fusionándose en un solo átomo a temperaturas que alcanzan los 100 millones de grados Celsius, diez veces más que el núcleo del Sol. Para lograr estas reacciones, la infraestructura de energía de fusión deberá soportar condiciones extremas. Existen dos enfoques para alcanzar la fusión en laboratorio: la fusión por confinamiento inercial, que utiliza potentes láseres, y la fusión por confinamiento magnético, que emplea potentes imanes. Mientras que el «experimento del siglo» utilizó la fusión por confinamiento inercial, la fusión por confinamiento magnético aún no ha demostrado que pueda alcanzar el punto de equilibrio en la generación de energía.
Ambos enfoques enfrentan desafíos significativos que no serán económicos de superar. Se requiere el desarrollo de nuevos materiales que puedan resistir temperaturas extremas y condiciones de irradiación, además de que los materiales del reactor de fusión se volverán radiactivos al ser bombardeados por partículas de alta energía. Asimismo, la producción sostenible de combustible es un reto crucial; aunque el deuterio es abundante y se puede extraer del agua, aumentar la producción de tritio, que generalmente se obtiene del litio, resulta más complicado. Actualmente, los reactores nucleares convencionales producen tritio como subproducto de la fisión, pero no son suficientes para abastecer una flota de reactores de fusión. Por ello, será necesario desarrollar la capacidad de producir tritio dentro del mismo dispositivo de fusión, lo que podría implicar rodear el reactor de materiales que contengan litio.
