Se suponía que la energía de fusión nuclear era un sueño hecho realidad. Tan pronto como descubrimos que se podía aplastar poco átomos juntos para formar átomos más grandes y liberar una pequeña cantidad de energía en el proceso, científicos de todo el mundo se dieron cuenta de las implicaciones de este nuevo conocimiento de la física. Algunos querían convertirlo en armas, pero otros querían convertirlo en un suministro de energía eléctrica limpio, eficiente e inagotable.
Pero resulta que el poder de fusión es… difícil. Realmente difícil. Realmente complicado. Lleno de peligros y trampas inesperadas. Hemos estado intentando construir generadores de fusión durante tres cuartos de siglo y hemos logrado muchos avances: avances enormes, innovadores y que amplían horizontes. Pero aún no hemos llegado a ese punto. La energía de fusión ha sido una de esas cosas que han estado “a sólo 20 años de distancia” desde hace unos 50 años.
El principal desafío es que, si bien es relativamente sencillo lograr que se produzca la fusión (lo hicimos todo el tiempo con armas termonucleares), es mucho más difícil hacer que la reacción sea lenta y controlada mientras se extrae energía útil de ella.
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En la era moderna, existen dos enfoques principales para intentar lograr resultados útiles. fusión nuclear fuerza. Uno se basa en un proceso llamado confinamiento inercial, en el que disparas un montón de láseres a un objetivo pequeño y lo haces explotar, provocando una breve reacción de fusión. En diciembre de 2022, la Instalación Nacional de Ignición (NIF) del Departamento de Energía fue noticia por utilizando este método para lograr el “punto de equilibrio”“, donde se libera más energía del combustible de la que entra en él.
El otro enfoque se basa en el confinamiento magnético, donde potentes campos magnéticos comprimen un plasma hasta que comienza a fusionarse. Los experimentos aquí han recorrido un largo camino, pero se han topado con continuas luchas para garantizar que el plasma permanezca estable, lo cual es necesario para una reacción de fusión estable. La última versión, llamada ITER, está actualmente en construcción por un consorcio de investigación internacional, que espera que, cuando esté terminado, ITER sea el primer dispositivo de confinamiento magnético que alcance el punto de equilibrio.
Pero el NIF no está diseñado para generar electricidad y no está claro cómo convertir su proceso en una central eléctrica. Con todo su poder, produjo la friolera de cinco centavos de electricidad a través de la fusión. Además, “punto de equilibrio” tiene un significado técnico algo decepcionante. Sí, el combustible liberó más energía de la que absorbió, pero solo menos del 1% de la energía de todo el aparato llegó al combustible en primer lugar. En cuanto al ITER, la instalación está irremediablemente sumida en mala gestión y sobrecostosy ni siquiera está diseñado para generar electricidad por sí mismo.
¿Cuándo llegará finalmente la energía de fusión?
No puedo decir con seguridad cuándo, si es que alguna vez, lograremos una energía de fusión sostenible. Pero aquí están mis probabilidades, construidas de manera totalmente acientífica: una probabilidad del 10% en los próximos 20 años, una probabilidad del 50% en el próximo siglo, una probabilidad del 30% dentro de los próximos 100 años y una probabilidad del 10% de que nunca suceda. .
¿De dónde saco estos números? El poder de fusión es lo que me gusta llamar un desafío generacional o de siglo. La humanidad ha logrado este tipo de proyectos antes: proyectos masivos de irrigación en los albores de la historia humana, la construcción de enormes templos y ciudades, y el desarrollo de la energía a vapor, ferrocarriles, catedrales y más.
Por lo general, este tipo de proyectos requieren la participación de varias generaciones. A veces podemos acelerar nuestro progreso y completarlos en un corto período de tiempo cuando les dedicamos enormes cantidades de recursos y, al mismo tiempo, tenemos mucha suerte con las personas, el liderazgo, el talento y los conocimientos adecuados. Hemos visto que esto sucede hace relativamente poco tiempo, con el Proyecto Manhattan y iniciativas de lanzamiento a la luna.
Pero a mediados del siglo XX, cuando tuvimos la oportunidad de gastar el tiempo y el dinero de una generación en la investigación nuclear, pudimos elegir entre bombas y centrales eléctricas, y elegimos las bombas. Entonces, cuando la línea de investigación sobre centrales eléctricas no progresó tan rápidamente (porque no se le dio una inversión a nivel de un siglo), a partir de la década de 1950, simplemente se agotó y siguió adelante.
Esto significa que la investigación sobre la fusión ha quedado relegada a la misma prioridad que la mayoría de las otras líneas de investigación, lo que significa que tardará aproximadamente un siglo en concretarse. Pero eso esta bien. Nos tomaremos nuestro tiempo con esto, lo haremos bien y valdrá la pena.