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Fusión nuclear: energía limpia e inagotable

Penélope López

Gracias a la energía nuclear se han conseguido importantes avances en el desarrollo de la producción de electricidad. La energía generada por fisión tiene sus días contados debido a la limitación de su recurso energético, agotable en el planeta, y por los residuos generados. Sin embargo, la energía generada por fusión nuclear está por desarrollar y promete ser limpia e inagotable.

Funcionamiento de la fusión nuclear

A dos núcleos de átomos ligeros, normalmente isótopos de hidrógeno (el deuterio y el tritio), se les somete a altas temperaturas, fusionándose en un núcleo más denso y pesado, normalmente helio. Esta reacción genera gran cantidad de energía en forma de rayos Gamma sumada a la energía cinética de los neutrones que se emiten.

Algunas características de los isótopos de hidrógeno utilizados son:

  • El deuterio es un isótopo estable, formado por un protón y un neutrón. El contenido energético del deuterio es muy elevado, de forma que la energía contenida en un litro de agua de mar equivale a tener 250 litros de petróleo.
  • El tritio, es un isótopo inestable, compuesto por un protón y dos neutrones que se desintegra con bastante rapidez. Aunque el tritio es escaso en la naturaleza, se puede generar a partir del litio, abundante en la corteza terrestre y en el agua del mar.

Para que esta reacción pueda tener lugar, son necesarias:

  • Temperaturas muy elevadas.
  • Cantidades elevadas de agua para evacuar las altas temperaturas generadas en la reacción.
  • Mantener un número suficiente de núcleos para obtener suficiente energía para calentar y retener el gas.
  • Mantener los núcleos cerca puesto que tienden a repelerse.

Las soluciones encontradas hasta el momento para conseguir llevar a cabo esta reacción son:

  • Acelerar los núcleos en un acelerador de partículas que requiere demasiada energía.
  • Confinamiento inercial mediante láser.
  • Confinamiento magnético por agitación térmica con el problema de las elevadas temperaturas alcanzadas.

Ventajas de la fusión nuclear frente a la fisión

Tanto la energía nuclear generada por fusión, como la generada por fisión, no producen emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Sin embargo, entre ellas existen diferencias muy importantes, que hacen de la fusión nuclear más atractiva como fuente generadora de electricidad.

  • Las reacciones producidas en la fusión son más seguras. La fisión produce reacciones en cadena que pueden originar accidentes.
  • La fusión puede generar de 3 a 4 veces más energía que la fisión.
  • El recurso utilizado como combustible es relativamente barato, está repartido uniformemente en el planeta y se considera inagotable. En cambio, el combustible utilizado en la fisión nuclear se extrae de minas de uranio, cada vez más escasas.
  • La fusión no genera residuos radiactivos que haya que almacenar en el reactor durante miles de años, como sí ocurre con la energía nuclear por fisión.

Avances de la tecnología

Lockheed Martin, empresa del sector aeroespacial en Estados Unidos, afirma aunque sin aportar datos concretos, haber realizado un gran avance en el campo de la fusión nuclear consistente en el modo de contener la cantidad de calor generada en la reacción, que puede alcanzar cientos de millones de grados. Confirman que en menos de 10 años podrían estar operativos reactores de energía de fusión de pequeño tamaño, capaces de abastecer a pequeñas ciudades. Esta empresa sostiene, además, que "la energía del calor que se genera con este reactor de fusión compacto hará funcionar los generadores de turbinas, reemplazando las cámaras de combustión por simples intercambiadores de calor. A su vez, las turbinas generarán electricidad o la energía de propulsión para diversas aplicaciones".

Un caso más tangible es el del proyecto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), que está construyendo su instalación de demostración en Cadarache, al sur de Francia. Se trata de un proyecto de investigación en el que participan la Unión Europea, Canadá, EEUU, Japón y Rusia, con el objetivo de determinar la viabilidad técnica y económica de la fusión nuclear por confinamiento magnético para la generación de energía eléctrica.

Parece que esta fuente de energía finalmente se convertirá en una realidad, ¿crees que es la energía del futuro?

Fuente: Elaboración propia / Energía-nuclear.net / Avances tecnológicos / ITER / Lockheed Martin / MIT/ Flickr

Imagen texto: ©natros/DollarPhotoClub

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