La fusión nuclear, la reacción que provee el combustible necesario a nuestro Sol, podría ser a futuro el factor que resolvería todos los problemas energéticos y brindaría energía limpia e ilimitada a nuestro planeta.
Todo suena muy bien; sin embargo uno de los mayores desafíos que hacen frente a esto es el poder resolver cómo aprovechar la reacción de fusión para que produzca más energía de la que se consume. Ahora una investigación asegura haber encontrado una manera de hacerlo.
La nueva propuesta trae consigo algunos tipo de reactores novedosos para realizar las pruebas, en vez de optimizar los diseños comunes y ya existentes, como tokamaks o stellerators.
Con base en la investigación, los científicos descubrieron que un diseño con forma de esfera y de aspecto extraño tendría más posibilidades de lograr una fusión nuclear neta positiva, pues, sorprendentemente, tiene el potencial de generar más energía de la que consume.
A diferencia de otros diseños, esta esfera nuclear fusionaría hidrógeno y boro, en lugar de isótopos de hidrógeno como el deuterio y el tritio. Y usaría láseres para calentar el núcleo hasta 200 veces más caliente que el centro del sol.
Si los cálculos del equipo son correctos, el nuevo dispositivo podría construirse y producir una energía neta positiva antes que otros reactores que se están probando actualmente.
Aún mejor, la reacción de hidrógeno-boro no produce neutrones y, por lo tanto, no crea residuos radiactivos como subproducto.
El investigador principal Heinrich Hora, de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, declaró: «Es muy emocionante ver confirmadas estas reacciones en experimentos y simulaciones recientes. Creo que esto pone nuestro enfoque por encima de todas las demás tecnologías de energía de fusión».
Las reacciones de fusión toman el enfoque opuesto a las reacciones de fisión nuclear en las que dependemos hoy en día para nuestra energía nuclear, pues en lugar de dividir átomos, se combinan o se fusionan.
Es similar a las reacciones que alimentan al Sol, ya que los núcleos más livianos se fusionan para construir otros más pesados con la ayuda de temperaturas y presiones increíbles.
Por muy bueno que suene en teoría, es muy difícil ponerlo en práctica. Y aunque en los últimos dos años se han hecho muchas mejoras en los reactores de fusión de todo el mundo, no estamos aún cerca de crear una fusión nuclear neta positiva.
Luego de años de estudios, Hora y su equipo han logrado probar experimentalmente su diseño, el cual podría convertirse en la esperada máquina de fusión nuclear que podría generar energía limpia e ilimitada al mundo.
Su reactor de boro-hidrógeno funciona al provocar una reacción de fusión de «avalancha» desde un rayo láser que contiene un billón de vatios de energía en solo una billonésima de segundo.
De esta manera se vería la máquina trabajando:
Diagrama que muestra una reacción de hidrógeno-boro. Crédito: UNSW
Si las investigaciones futuras no revelan ningún obstáculo de ingeniería importante para este enfoque, los científicos estiman que se podría construir un reactor prototipo en una década.
Si bien quedan muchos desafíos para optimizar las reacciones necesarias y mantenerlas lo suficientemente estables como para generar electricidad, los beneficios podrían ser enormes.
«Los combustibles y los residuos son seguros, el reactor no necesitará un intercambiador de calor y un generador de turbina de vapor, y los láser que necesitamos se pueden comprar en el estante», dice Warren McKenzie, director gerente de HB 11, que posee las patentes de la nueva tecnología.
La investigación ha sido publicada en Laser and Particle Beams.
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