El sueño de la fusión nuclear, más cerca.

Después de varias décadas de esfuerzos fallidos, investigadores consiguen por primera vez que un reactor produzca una buena cantidad de la energía limpia, inagotable y segura de las estrellas



Después de varias décadas de esfuerzos internacionales y tras una interminable lista de intentos fallidos, un equipo del Lawrence Livermore National Laboratory acaba de conseguir, por vez primera, que un reactor de fusión nuclear produzca más energía de la que consume. Un gran paso hacia el objetivo de poder usar en el futuro una fuente energética inagotable y limpia, la misma que utilizan las estrellas. El logro se publica hoy en la revista Nature.
El mayor problema con el que se han enfrentado hasta ahora los reactores de fusión nuclear ha sido el de generar una cantidad de energía igual o superior a la que se necesita para poner en marcha el proceso de fusión. De hecho, a las altísimas temperaturas a las que la fusión nuclear se produce (decenas de miles de grados), la materia (hidrógeno o helio) que se usa como combustible no está en estado sólido, ni líquido ni gaseoso, sino en un "cuarto estado" llamado plasma. Y dado que no existe en el mundo un material capaz de contener plasma, los "contenedores" del combustibles no pueden ser físicos, sino magnéticos o, más recientemente, generados por láser. El problema, conocido como de "confinamiento del plasma" requiere de una gran cantidad de energía para funcionar. De hecho, más energía de la que el reactor es capaz de producir.
Por eso, el "Santo Grial" de la fusión nuclear ha sido, y es, ser capaces de conseguir un balance energético positivo que permita su uso industrial. Un paso clave en este camino es lograr "ganancias de combustible" mayores que la unidad, donde la energía generada a través de la fusión supere a la cantidad de energía invertida para el funcionamiento del reactor.
A pesar de que la ignición del plasma sigue siendo el objetivo final, aún por resolver, el hito de obtener ganancias de combustible ha sido logrado por primera vez en un reactor de fusión operado por científicos del Lawrence Livermore National Laborstory. En su artículo de Nature, los investigadores detallan una serie de experimentos en el reactor NIF (National Ignition Facility) en los que han conseguido un rendimiento energético que es una orden de magnitud superior a cualquiera de los llevados a cabo hasta el momento en todo el mundo. "Lo que resulta realmente excitante -explica Omar Hurricane, autor principal del artículo- es que estamos viendo un aumento constante en la producción de energía procedente del proceso de arranque".
Lo que han conseguido los investigadores es una especie de "rebote" de partículas alfa (núcleos de helio producidos por la fusión en el reactor de núcleos de deuterio y tritio), de forma que las partículas alfa, en lugar de escapar, depositan su energía en el combustible. Al hacerlo, contribuyen al calentamiento del combustible (deuterio y tritio, DT), incrementando el número de reacciones nucleares (de fusión), lo cual a su vez produce más partículas alfa. Este proceso de retroalimentación es el mecanismo que permite la ignición del reactor.
Seguro y estable
El proceso, detallado en el artículo de Nature, ha sido demostrado en una serie de experimentos en los que el rendimiento de la fusión se ha incrementado sistemáticamente en más de un factor 10 con respecto a anteriores intentos.
Los experimentos han sido diseñados con el máximo cuidado para evitar la ruptura de la carcasa plástica que rodea y limita el combustible DT a medida que aumenta la presión. Algo que se logró modificando el pulso laser utilizado para comprimir el combustible de forma que suprimiera la inestabilidad que, en experimentos anteriores, llevaba inevitablemente a la ruptura del contenedor.
Los resultados de estos experimentos han coincidido, mucho mejor que cualquier experimento anterior, con las simulaciones informáticas existentes, proporcionando un nuevo modelo para predecir el comportamiento de la materia bajo condiciones similares a las que se producen durante una explosión nuclear.
Además, los experimentos constituyen una demostración palpable de que es posible mantener de forma segura y estable las reservas de combustible. "Hay mucho trabajo por hacer, y problemas físicos que es necesario abordar antes de llegar al final -afirma Hurricane- , pero nuestro equipo está trabajando en todos esos desafíos, y eso es lo que motiva a todos los científicos".

http://www.abc.es/ciencia/20140212/abci-sueno-fusion-nuclear-cerca-201402121402.html

Esperemos que España no se quede atrás.

España, que yo sepa lleva participando en el tema desde los años 80 con el CIEMAT. En los noventa se contruyó un prototipo íntegramente español de un fusor nuclear. Y alrededor del año 2000 se construyó un prototipo que creo que era el tercero más avanzado del mundo en esa época.

Así que mal encaminados no vamos.

Otro argumento más a favor para no apostar por la energía nuclear de fisión. Está claro cual es el mejor camino a seguir, fusión y renovables. Esperemos que esta vez no ganen los intereses de unos pocos...

Persia escribió:Otro argumento más a favor para no apostar por la energía nuclear de fisión. Está claro cual es el mejor camino a seguir, fusión y renovables. Esperemos que esta vez no ganen los intereses de unos pocos...

Si en un futuro se consigue optimizar el proceso de fusión nuclear, no sólo quedará desfasada la energía de fisión, también los serán las renovables. Sería un método mucho más fiable que las renovables por tener los requerimientos técnicos que hemos hablado en otro hilo, y además mucho más limpia que la fisión.

Las ventajas de las dos pero sin sus inconvenientes. Pero aún habrá que esperar mucho para que algo así sea económicamente viable a gran escala.

Lo sé, y estoy a favor de este tipo de energía... en cuanto sea posible comercializarse. Hay un documental muy interesante en Redes, el programa de Punset, en el que hablan sobre los avances de este tipo de energía, con la posibilidad de establecer multitud de minicentrales de energía nuclear de fusión que darían energía a, prácticamente, todos los países a precios asequibles. Eso sería un avance fundamental en la democratización de las sociedades, así como en la capacidad de desarrollar las economías locales, se reduciría la emigración desde los países pobres a los ricos en busca de un futuro. El problema es que aún no es realizable pero, como dije, es el camino, y merece la pena invertir ahí todo el dinero que no se debe seguir invirtiendo en energía de fisión.