La energía de fusión es posiblemente la gran esperanza de la humanidad para conseguir energía casi ilimitada. Todavía estamos lejos de poder conseguirla a nivel comercial, pero China acaba de marcar un nuevo hito poniendo en funcionamiento un 'sol artificial' durante un tiempo récord.
El Superconductor Avanzado Experimental Tokamak (EAST, por sus siglas en inglés) es un reactor del que suele decirse que es un "sol artificial", y su último logro ha sido mantener un plasma de alto confinamiento en estado estable durante 1.066 segundos, rompiendo su récord anterior de 403 segundos, establecido en 2023.
Dicho en lenguaje llano, la "operación de plasma de alto confinamiento en estado estable" significa mantener un gas a temperatura ultracaliente y cargado (plasma) atrapado de manera efectiva durante suficiente tiempo para que las reacciones de fusión nuclear produzcan una cantidad constante y significativa de energía.
Este avance es un paso crucial hacia la creación de reactores de fusión capaces de generar energía constante y segura. Una fuente de energía que marcará un antes y un después en el futuro.
¿Qué hace tan especial a EAST?
EAST no es un reactor cualquiera. Es el primero en el mundo totalmente superconductor y ha sido diseñado con innovaciones que lo colocan en la vanguardia tecnológica. Su estructura tiene una sección transversal no circular, imanes superconductores y componentes enfriados por agua son clave para sus operaciones.
Aunque su tamaño es más modesto en comparación con el gigantesco Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) que se está construyendo en Francia, EAST ofrece una flexibilidad experimental que lo convierte en un laboratorio ideal para probar configuraciones de plasma en estado estable. Desde sus inicios en 2006, ha servido como una plataforma de prueba para científicos de todo el mundo, consolidando la colaboración internacional en la investigación de la energía de fusión.
Energía de fusión: ¿qué es y por qué es tan importante?
La fusión nuclear es la fuente de energía que alimenta a las estrellas, incluido el Sol. Es el proceso en el que dos núcleos ligeros, como los del hidrógeno, se combinan para formar un núcleo más pesado, como el helio, liberando una enorme cantidad de energía en el proceso. Esto ocurre porque una parte de la masa de los núcleos se convierte directamente en energía.
En las estrellas, las altísimas temperaturas y presiones de sus núcleos permiten que los átomos de hidrógeno venzan su repulsión natural y se fusionen, generando la energía que calienta (e ilumina) el universo. Precisamente las condiciones necesarias de temperatura y presión, elevadísimas ambas, son los mayores obstáculos para recrear la fusión nuclear de manera artificial. Pero si se logra controlar, promete ser una fuente de energía limpia y casi inagotable.
A diferencia de los combustibles fósiles, no produce emisiones de gases de efecto invernadero y genera helio como único subproducto, un gas inofensivo para el medio ambiente. Además, los isótopos de hidrógeno necesarios como combustible, como el deuterio y el tritio, son extremadamente abundantes en la Tierra. Esta tecnología no solo puede revolucionar el panorama energético global, sino que también tiene potencial para aplicaciones de exploración espacial, proporcionando energía para misiones de muy largo alcance.
Quedan muchos retos por delante
Los recientes logros del EAST son alentadores, pero conseguir una aplicación práctica de la fusión nuclear sigue siendo un desafío monumental. Actualmente sigue sin ser viable mantener temperaturas superiores a los 15 millones de grados Celsius, garantizando la estabilidad del plasma y con un control preciso sobre la operación. Son problemas que aún necesitan mucho trabajo para poder resolverlos. Otro aspecto a tener en cuenta es el balance energético: que la energía obtenida sea superior a la consumida por el reactor.
El reciente logro del EAST, mantener un plasma estable durante más de mil segundos, es un nuevo paso hacia los reactores de fusión comerciales. Una puerta hacia la ansiada energía de fusión.
Un esfuerzo global con un enfoque chino
China es uno de los principales socios en el proyecto ITER y está muy comprometida con la investigación de la energía de fusión. Con una contribución del 9% al proyecto, lidera avances que no solo benefician a sus propias instalaciones, sino también a la investigación global.
El éxito de EAST proporciona datos valiosos para proyectos futuros como el Reactor de Prueba de Ingeniería de Fusión (CFETR) que China está desarrollando. En Hefei, sede del EAST, se están construyendo nuevas instalaciones experimentales que acelerarán la transición de esta tecnología desde la investigación hacia aplicaciones prácticas.