La fusión nuclear, el proceso que genera la luz y el calor de las estrellas, podría convertirse en una fuente de energía sostenible en la Tierra gracias a un nuevo hito logrado por investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) en California, EE.UU. A diferencia de las reacciones de fisión en las centrales nucleares actuales, donde un núcleo atómico se divide en dos más ligeros, la fusión une dos núcleos ligeros para formar otro más pesado y producir energía. Este logro representa un importante avance en la búsqueda de una energía limpia y prácticamente ilimitada.
Este proceso, que implica la unión de núcleos de deuterio y tritio (isótopos del hidrógeno), es extremadamente complejo y demanda más energía de la que se puede obtener. Sin embargo, los científicos han logrado que el combustible se autocaliente en su mayor parte, un paso esencial hacia la producción de energía a través de la fusión.
El hito fue alcanzado en la National Ignition Facility (NIF) del LLNL, utilizando 192 rayos láser para calentar y comprimir una cápsula con 200 microgramos de combustible de deuterio-tritio. Esto permitió alcanzar temperaturas y presiones lo suficientemente altas para desencadenar reacciones de fusión mediante un proceso conocido como fusión por confinamiento inercial.
En un estudio publicado en la revista Nature, los investigadores explicaron que han conseguido un «plasma ardiente», en el que la fusión nuclear es la principal fuente de calor para mantener el combustible en un estado de plasma suficientemente caliente para permitir más reacciones de fusión. Este autocalentamiento es un indicador de que el proceso puede ser autosostenido sin la necesidad continua de una fuente externa de calor, algo fundamental para la viabilidad comercial de la energía de fusión.
“El plasma ardiente es un claro hito en el camino para demostrar que se puede generar energía a partir de la fusión”, afirmó Chris Young, físico del LLNL. La combustión de este plasma duró solo unos cientos de picosegundos, pero evidencia una significativa mejora respecto a intentos previos, ya que se triplicó la energía generada en comparativa con ensayos anteriores, alcanzando hasta 170 kilojulios de energía.
A pesar de este avance, los expertos advierten que aún queda un largo camino para que la fusión nuclear produzca electricidad a escala comercial. Los próximos objetivos incluyen demostrar la «ignición» de la fusión y alcanzar la «ganancia de energía». Estos pasos son esenciales para superar las pérdidas y obtener más energía de la fusión de la que se consume para inicializar el proceso.
El concepto de plasma ardiente no se limita a la técnica utilizada por LLNL. Otra vía prometedora es la energía de fusión magnética (MFE), utilizada en el ITER, una instalación experimental en construcción en Francia. El ITER busca generar un plasma supercaliente confinado dentro de una cámara de vacío mediante campos magnéticos potentes. Aunque ITER será un proyecto experimental, su sucesor, DEMO, aspira a producir electricidad comercialmente.
El progreso en la fusión nuclear también se refleja en el International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF). Este proyecto, que incluye la instalación IFMIF-DONES en España, tiene la misión de desarrollar materiales capaces de soportar las extremas condiciones del entorno de fusión, avanzando así en el desarrollo de futuros reactores como ITER y DEMO.
En China, los investigadores del Tokamak Experimental Superconductor Avanzado (EAST) han informado sobre un récord de operación continua de plasma a altas temperaturas durante más de 17 minutos. Este avance, aunque no publicado en una revista científica, es significativo y refuerza el potencial global de la fusión nuclear.
Estos logros internacionales son prueba del enorme interés y las grandes expectativas que existen en torno a la fusión nuclear como una solución sostenible y definitiva para los desafíos energéticos del futuro.
