Un largo camino

Las centrales de fusión nuclear: ¿cuándo pueden estar listas y qué retos deben superar?

El despliegue industrial de la fusión nuclear se enfrenta a grandes obstáculos tecnológicos

Reactor europeo de fusión de Tokamak.

Reactor europeo de fusión de Tokamak.

Michele Catanzaro

Conseguir un reactor comercial es una cuestión de generaciones, no de años. Así resume las perspectivas industriales de la fusión nuclear César Huete Ruiz de la Lira, investigador en la Universidad Carlos III. El científico recuerda que el hito actual se había anunciado inicialmente para 2003, luego se aplazó a 2012 y, finalmente, se ha conseguido 10 años después. “Sin embargo, merece la pena intentarlo. Es algo que puede cambiar radicalmente el panorama energético”, afirma.

Los combustibles de la reacción no son recursos raros: el deuterio se extrae del agua de mar, y el tritio, del litio, pero se necesitarían pocas cantidades de ambos, lo que representaría un recurso prácticamente infinito.

El marco temporal dado por Kim Budil, directora del Laboratorio Nacional Federal Lawrence Livermore, es de décadas. La hoja de ruta europea de fusión prevé los primeros prototipos de reactores conectados a la red para mediados de este siglo.

Durante los próximos años, ¿qué retos tecnológicos serán los más importantes a la hora de desarrollar este tipo de energía?

Reto 1: el gasto eléctrico

El obstáculo más evidente del sistema de EEUU es la enorme cantidad de electricidad gastada para cargar los láseres del experimento: 300 megajulios, para que descarguen sobre el hidrógeno tan solo 2,01 megajulios. Eso es casi 100 veces más que los 3,15 megajulios generados por la fusión. 

Los láseres del LLNL son tecnología de los años 80, según Tammy Ma, investigadora del centro. Los láseres más modernos, especialmente los de diodos, podrían alcanzar eficiencias mucho mayores. Sin embargo, siempre habrá una pérdida en cargarlos. Por ello, la fusión debería generare decenas o centenares de veces más energía de la de los láseres, para compensar ese gasto eléctrico. 

Reto 2: el precio de las cápsulas

Las cápsulas de hidrógeno son el secreto del experimento. Huete estima que cada una de ellas cuesta unos 10.000 dólares. Su manufactura tiene que ser perfecta, para que su contenido no se escape durante la compresión. Para una producción industrial se necesitaría un pellet de muchas cápsulas, lo que requeriría rebajar radicalmente su coste.

Reto tres: las paredes del reactor

Durante la fusión nuclear se libera una gran cantidad de neutrones que bombardean las paredes del reactor. Además, el hidrógeno alcanza temperaturas superiores a la del interior de las estrellas. “Si la reacción se produjese por un periodo más largo, el contenedor se derretiría”, observa José Aguilar Medina, coordinador de IFMIF-DONES, un centro internacional emplazado en Granada que pretende abordar este problema.

El funcionamiento continuo

En el experimento del LLNL, se indujo la fusión en una cápsula de hidrógeno durante unas milmillonésimas de segundo. En un reactor industrial se deberían generar reacciones de este tipo continuamente, con una recarga rápida de los láseres y una provisión continua de nuevas cápsulas. Eso requiere láseres pulsados de alta potencia, fabricación de cápsulas a toda velocidad o sistemas de sincronía que, de momento, no existen.

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