Una planta de energía de fusión de este tipo podría reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero

 

NOTIPRESS.- Hasta ahora, la generación de energía nuclear se ha realizado a través de la fisión, es decir, mediante una reacción en la cual un núcleo atómico pesado se descompone en dos núcleos mediante un bombardeo de neutrones, desprendiendo energía y otros residuos radioactivos. La fusión, por otro lado, es el proceso contrario donde se unen dos núcleos en uno sólo. Ello se ha estudiado con entusiasmo por ser un proceso generador de energía limpia de muy alto rendimiento. Aunque se consideraba anteriormente que el uso de este método estaba a décadas de distancia, un nuevo reactor diseñado teóricamente por el Instituto de tecnología de Massachusetts (MIT) podría hacer realidad esta tecnología antes de lo previsto.

En la fusión nuclear, al fusionarse los dos núcleos muy ligeros iniciales se obtiene un único núcleo estable más pesado, con una masa ligeramente inferior a la suma de las masas de los núcleos iniciales. Este déficit de masa da origen a un gran desprendimiento de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático. La energía del Sol tiene su origen en este proceso nuclear aunque hasta ahora esta reacción no se ha conseguido realizar de manera controlada en la Tierra.

Sin embargo, en 2018, el MIT se asoció con la startup Commonwealth Fusion Systems para desarrollar una nueva generación de experimentos de investigación de fusión, llamado SPARC, como precursor de una planta de energía práctica y libre de emisiones. Ahora, el equipo argumenta que no han aparecido impedimentos inesperados o sorpresas durante las etapas de planificación, según han dado a conocer mediante un total de siete artículos escritos por 47 investigadores de 12 instituciones, publicados en una edición especial de la revista científica Journal of Plasma Physics, el 29 de septiembre de 2020.

El reactor diseñado teóricamente por SPARC sería el primero de su tipo: un reactor de plasma ardiente capaz de fusionar isótopos de hidrógeno para formar helio, sin necesidad de otro aporte de energía. Debido a los avances en el campo de los imanes superconductores, los investigadores involucrados en el proyecto esperan conseguir el mismo rendimiento que reactores mucho más grandes. Esto podría lograrse con imanes al interior del reactor, utilizados para contener las reacciones extremadamente calientes y de alta presión, uno de los mayores desafíos de la fusión.

Según los cálculos del equipo, el reactor de SPARC sería capaz de producir el doble de energía de fusión en comparación con la cantidad necesaria para generar la reacción. Los investigadores esperan construir el reactor en los próximos tres o cuatro años, con el objetivo final de generar electricidad a partir de 2035. Una planta de energía de fusión de este tipo, señalan los científicos del MIT, podría reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero provenientes del sector de generación de energía.

Reducir las emisiones de gases de efectos de invernadero es una de las prioridades del desarrollo sustentable, dadas las expectativas actuales del calentamiento globalSegún cálculos recientes, de continuar con emisiones altas de estos gases, para 2100 el deshielo de Groenlandia y Antártida causarán un aumento del nivel del mar de casi cuarenta centímetros, con algunos cálculos que estiman de desplazamiento de un millón de personas habitantes de tierras bajas por cada centímetro de aumento en el nivel del mar.

Otro avance importante que podría permitir la energía nuclear se encuentra en el campo de la exploración espacial, pues el Grupo de sistemas electromagnéticos de General Atomics (GA-EMS, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, ha realizado un concepto de diseño de un reactor de propulsión térmica nuclear (PTN) que podría reducir hasta un 25% el tiempo de viaje de futuras misiones a Marte, de acuerdo al Departamento de energía de Estados Unidos.

Aunque la fusión nuclear es una tecnología que aún no hemos conseguido, pese a casi un siglo de investigación, nuevos avances científicos, como este diseño teórico de un reactor de fusión nuclear diseñado por el MIT, inyectan esperanzas de conseguir esta fuente de energía limpia antes de lo previsto, contribuyendo al urgente combate del calentamiento global.