Llevamos ya 50 años esperando y deseando que podamos disponer de un “pequeño Sol” en la Tierra lo que supondría una fuente de energía inagotable, sin residuos radiactivos y prácticamente gratuita, esperamos que sea posible enviar energía eléctrica a la red pública antes de otros 50.
Fisión y Fusión nuclear, una breve explicación
Las centrales nucleares de fisión, que son las actualmente en operación, utilizan uranio mediante una reacción controlada para producir vapor de agua, el cual se utiliza para mover una turbina y que a su vez hace girar un alternador la energía eléctrica generada se envía a la red de distribución. Estas centrales son bastante seguras salvo que el operador se dedique a “jugar” con ellas haciendo experimentos fuera de sus márgenes de operación y unos reactores diseñados para enriquecer Plutonio para fabricar bombas atómicas (hablo de Chernóbil). Todo lo que diseña, construye y opera el ser humano tiene limitaciones y puede fallar.
Antes de Chernóbil ha habido varios precedentes de incidentes y accidentes, como los de la CN de Three miles Island (USA) o bien en el caso de la CN Fukushima (Japón), este último debido a la acción de la naturaleza en forma de tsunami con olas de 12 metros, la central estaba diseñada para un máximo de olas de 8 metros. El reactor de fisión tiene una limitación básica: compara que el combustible uranio enriquecido es un leño de madera que introduces en una chimenea doméstica y cuando sólo se ha quemado el 5% de la madera tienes que sacarlo y almacenarlo durante 1.000 años porque emite una radiación y calor, pero ya no vale para producir energía térmica y se ha transmutado en otros elementos que son los indeseables residuos radiactivos.
Estos residuos de las centrales nucleares convencionales suponen el 94% del total de los mismos, los industriales representas un 5% y la sanidad el 1% restante. La fusión nuclear por el contrario es “simplemente” reproducir en la Tierra lo que sucede en el Sol, el hidrógeno del que se componen las estrellas produce energía en adecuadas condiciones de presión y temperatura. Los científicos: físicos, ingenieros, etc. están tratando de reproducir el proceso de las estrellas a pequeña escala, lo cual supone una gran cantidad de retos que está costando mucho superar.
El reto de confinar el plasma
Hace años se habló y se escribió sobre el descubrimiento de la “fusión fría”, es decir a temperatura ambiente, nunca se llevó a reproducir fuera del laboratorio, la fusión del hidrógeno se produce cuando el plasma (que es un estado de la materia) se inicia a millones grados y ningún recipiente puede contenerlo por lo que hay que conseguir su confinamiento magnético o inercial. Si se consigue la fusión estable hay que extraer la energía generada y otros subproductos. Las estrellas no tienen que preocuparse de convertir el calor en electricidad, solamente generan calor. El problema de extraer la energía térmica generada y transformarla en electricidad dista mucho de estar resuelto.
La agrupación internacional del sector, Fusion Industry Association ha informado que, en el año 2023, un total de 45 empresas han obtenido en conjunto una financiación de US$ 7.000 MM. Adjunto una lista de los proyectos más significativos en desarrollo, así como los enlaces donde se puede obtener más información sobre cada uno de ellos. International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER): Este es el mayor proyecto de fusión nuclear del mundo, ubicado en Francia, constituido en 2007 y está respaldado y financiado por 35 países.
National Ignition Facility (NIF): En Estados Unidos, situado en el Lawrence Livermore National Laboratory, ha logrado avances significativos al alcanzar la «ignición» de fusión. DOE’s Milestone-Based Fusion Development Program: El Departamento de Energía de los EE.UU. ha destinado $46 millones a ocho compañías que desarrollan tecnologías de fusión. Joint European Torus (JET): En el Reino Unido, el JET ha establecido récords en la generación de energía de fusión y sigue siendo un importante banco de pruebas para ITER.
EAST y HL-2M: Ubicados en Hefei y Chengdu, China. Este país está invirtiendo significativamente en investigación de fusión. El tokamak EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) y el más reciente HL-2M están entre los más avanzados del mundo. En 2020, EAST logró mantener un plasma a 150 millones de grados Celsius, lo que lo convierte en uno de los experimentos de fusión más exitosos. https://es.wikipedia.org/wiki/Tokamak_Superconductor_Experimental_Avanzado.
Apuesta por las nucleares
En abril de 2019 asistí a una conferencia en el Instituto de Ingeniería de España titulada “La energía de fusión nuclear”, el conferenciante D. Enrique Cayetano Garrido, Ingeniero Aeronáutico de la UPM comento al auditorio: hace 50 años decíamos que para 2.020 dispondríamos de energía eléctrica a partir de reactores nucleares de fusión, hoy en día seguimos diciendo lo mismo, esto significa que dentro de otros 50 años esperamos poder conectar un reactor a la red eléctrica pública.
El ITER que ya ha consumido recursos económicos de más de 20.000 MM € espera obtener sus primeras reacciones en 2.039 y espera enviar electricidad a la red en 2.050El pasado 8 de septiembre se publicó en El País Semanal un reportaje titulado “La carrera para construir el Sol” firmado por J.A. Aunión, siempre es importante leer artículos dedicados al público en general además de complejos artículos científicos en revistas especializadas.
El reportaje está bien documentado y redactado (salvo algún error de unidades, algo habitual en los periódicos generalistas). Pero en resumen los entrevistados se expresan como siempre utilizando verbos como pensamos, creemos, esperamos. Incluso una portavoz del CIEMAT dice literalmente “La dificultad que tenemos en la Tierra, obviamente, radica en que no tenemos la gravedad que tiene el Sol”.
Claro, y si mi abuela tuviera ruedas sería …..
