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La fusión nuclear, la energía de las estrellas, en 7 preguntas

fusión nuclear

En el marco de las medidas de lucha contra el cambio climático, la Ley de Reducción de la Inflación votada en Estados Unidos prevé subvenciones para el desarrollo de la fusión nuclear.

¿Qué es esta tecnología? ¿Cuáles son sus ventajas? He aquí algunas explicaciones.

Vieja serpiente de la política energética, la fusión nuclear vuelve a estar en el candelero gracias a la vuelta a favor de la industria nuclear.

La reciente Ley de Reducción de la Inflación de Estados Unidos asigna 280 millones de dólares al programa nacional de desarrollo de la fusión nuclear.

Analizamos esta tecnología, que ha alimentado las esperanzas y fantasías de los científicos durante casi un siglo, en siete preguntas.


1. ¿Qué es la fusión nuclear?

La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos núcleos atómicos se fusionan para crear un nuevo núcleo de mayor peso. Esta reacción se produce en el Sol y en casi todas las estrellas de nuestro Universo, lo que lleva a muchos observadores a referirse a la fusión nuclear como «energía estelar».

Durante esta operación, se crea una cantidad muy grande de energía, que en teoría podría utilizarse para producir electricidad en centrales de fusión nuclear.


2. ¿Cuál es la diferencia con la fisión nuclear?

Mientras que la fusión nuclear consiste en la fusión de dos átomos ligeros -como el hidrógeno-, la fisión nuclear es la reacción contraria: un núcleo pesado se divide en dos por el impacto de un neutrón, una pequeña partícula presente en los núcleos de todos los átomos.

En las centrales nucleares actuales, el uranio es el elemento formado por núcleos pesados que se dividen por el impulso de un neutrón.

La fisión también va acompañada de una gran liberación de energía y, al mismo tiempo, de la liberación de otros neutrones, que a su vez romperán otros núcleos, liberarán energía y liberarán otros neutrones, y así sucesivamente. Esto se denomina reacción en cadena.

 

fusión nuclear

 


3. ¿Cuáles son las ventajas de la fusión nuclear?

La principal ventaja de la fusión nuclear es que libera una cantidad de energía mucho mayor que la fisión sin producir residuos radiactivos durante miles de años. Además, al basarse en núcleos de hidrógeno -deuterio y tritio-, el proceso proporcionaría una energía limpia y prácticamente inagotable.

El deuterio se encuentra en el agua, y el tritio se produce fácilmente a partir del litio, un metal que se encuentra en abundancia en la corteza terrestre y oceánica.

Los defensores de la fusión nuclear también señalan otra ventaja: la ausencia de la posibilidad de un accidente nuclear.

En caso de problema, el plasma de un reactor de fusión nuclear se enfría en cuestión de segundos y las reacciones se detienen. Por tanto, no habría riesgo de fuga que pusiera en peligro la central nuclear.


4. ¿Qué países trabajan en este campo?

Las primeras investigaciones sobre la fusión nuclear comenzaron en los años veinte en Inglaterra. Esta fiebre se extendió gradualmente a muchos países desarrollados después de la Segunda Guerra Mundial, sobre todo a Estados Unidos, la URSS, Inglaterra, Francia, Alemania y Japón.

Pero no fue hasta la década de 1980 cuando se trazaron las líneas maestras de la colaboración internacional. En la cumbre de Ginebra de 1985, las dos superpotencias, Estados Unidos y la Unión Soviética, acordaron colaborar en el desarrollo de la fusión nuclear.

Este acercamiento encontró una aplicación concreta en el proyecto Iter. Situada en Saint-Paul-Lez-Durance, en la región de Bouches-du-Rhône, esta iniciativa internacional, cuyo coste asciende a 20.000 millones de euros, cuenta con la participación de 35 países, entre ellos la Unión Europea, Rusia, Estados Unidos y China.

Su objetivo es lograr una aplicación industrial de esta tecnología, con la construcción de un reactor civil de fusión nuclear. Actualmente en fase de montaje, el reactor debería realizar su primera prueba en 2025.


5. ¿Es realmente la fusión nuclear una energía limpia?

En teoría, la fusión podría generar cuatro veces más energía por kilogramo de combustible que la fisión, teniendo en cuenta que la fusión funciona generalmente con los isótopos de hidrógeno deuterio y tritio y la fisión depende del uranio. Además, el proceso no libera CO2, y sólo genera helio, un gas no tóxico que no pertenece a la familia de los gases de efecto invernadero.

Sin embargo, aunque las centrales de fusión nuclear no producen residuos radiactivos de alto nivel de vida larga, sí generan residuos radiactivos.

El director del Instituto de Investigación sobre la Fusión por Confinamiento Magnético (IRFM), explicó no obstante que la radiactividad de estos residuos «podría desactivarse en unos diez años, un siglo como máximo», frente a los miles de años de los residuos más radiactivos en el caso de una reacción de fisión nuclear.

Sin embargo, queda la espinosa cuestión de los materiales utilizados en la planta -como el berilio-, cuya extracción sería contaminante.

 

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6. ¿Cuándo se utilizará en la práctica la fusión nuclear?

Esta es la pregunta que se hacen todos los observadores del sector. Durante décadas, el avance de la fusión nuclear se ha limitado a experimentos aislados que establecían nuevos récords de temperatura o tiempo de mantenimiento del plasma.

En los últimos años se han puesto en marcha varios proyectos con el objetivo de disponer de un reactor de fusión nuclear operativo en torno a 2030.

Es el caso del proyecto Iter, cuyo objetivo es iniciar las pruebas con plasma en 2035. Sin embargo, muchos expertos coinciden en que no se espera un uso industrial de esta tecnología antes de mediados de siglo.

Esto es suficiente para que Greenpeace afirme:

«la fusión nuclear sigue siendo un espejismo brillante» que cuesta «miles de millones de euros de dinero público sin ninguna garantía de resultados».


7. ¿Está invirtiendo el sector privado en esta tecnología?

La fusión nuclear, durante mucho tiempo coto privado de los gobiernos, está ganando terreno con empresas privadas, entre ellas Marvel Fusion.

La start-up bávara -que ha recaudado casi 60 millones de euros desde su creación- prevé lanzar un prototipo de central eléctrica en 2027 antes de comercializar su solución en la década de 2030.

Sin embargo, es en Estados Unidos donde el frenesí es más intenso. Varios inversores están interesados en la fusión nuclear, y no son los menos: Jeff Bezos, Bill Gates y George Soros han invertido en start-ups del sector.

El jefe de Amazon apoya a la start-up canadiense General Fusion -que también ha recibido inversión gubernamental- en su proyecto de central nuclear de 400 millones de dólares en Culham (Inglaterra). Bill Gates y George Soros ayudaron a Commonwealth Fusion Systems a conseguir 1.800 millones de dólares de financiación.

Hasta la fecha, más de 33 empresas privadas se han incorporado al sector de la fusión. Solo en 2021 se recaudaron casi 3.500 millones de dólares en los mercados.

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