El Departamento de Energía de EE. UU. y la Administración Nacional de Seguridad Nuclear han anunciado este martes oficialmente que han conseguido por primera vez la ignición por fusión en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, un gran avance científico que lleva décadas en desarrollo y allanará el camino para el futuro de la energía limpia. 

Según han asegurado sus responsables en rueda de prensa, el primer experimento de fusión controlada de la historia ha conseguido producir más energía a partir de la fusión que la energía láser utilizada para impulsarla. “La búsqueda de la ignición por fusión en el laboratorio es uno de los desafíos científicos más importantes jamás abordados por la humanidad, y lograrlo es un triunfo de la ciencia, la ingeniería y, sobre todo, de las personas”, ha asegurado Kim Budil, directora del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.

Este logro histórico confirma la viabilidad del concepto y refuerza la posibilidad de lograr en un futuro una energía limpia de fusión, como la que se produce en las estrellas. Pero a pesar de los titulares triunfalistas y las afirmaciones del tipo “con una botella de agua se obtendrá la energía de un hogar durante un año”, conviene poner los matices necesarios para entender que se trata de una prueba de concepto y que aún queda un largo camino. 

Estos son algunos de los matices que ponen los propios expertos para entender este logro en su justa medida:

1. La fusión comercial está muy lejos

Lo ha resaltado la propia directora del Laboratorio Livermore. “Hay obstáculos muy significativos, no solo en la ciencia, sino en la tecnología”, ha recalcado Kim Budil en la rueda de prensa del anuncio oficial.  “Esto es una sola cápsula de ignición y se ha producido una vez, y para hacer energía de fusión comercial tienes que hacer muchas cosas, tienes que hacer muchos eventos de fusión por minuto”. De modo, que llevará “décadas”. “No cinco décadas, como solíamos decir”, ha resaltado divertida, “pero requerirá grandes esfuerzos de inversión y unas cuantas décadas de investigación”. 

"Para convertir la fusión en una fuente de energía, necesitaremos aumentar aún más la ganancia de energía”, asegura Jeremy Chittenden, profesor de Física de Plasma del Imperial College de Londres en declaraciones al Science Media Centre. “También tendremos que encontrar una manera de reproducir el mismo efecto con mucha más frecuencia y mucho más barato antes de que podamos convertir esto de manera realista en una planta de energía".

“Tendremos que encontrar una manera de reproducir el mismo efecto con mucha más frecuencia y mucho más barato”

“Este es un paso clave en un posible camino hacia la fusión comercial”, asegura el físico de materiales Robin Grimes. “Sin embargo, extraer esta energía para que pueda aprovecharse y desarrollar los materiales que puedan resistir la operación continua son desafíos enormes”. “Es probable que este anuncio tenga más importancia científica que práctica”, señala Mark Wenman, experto en física de materiales, “pero como prueba de concepto debería ayudar a que más fondos fluyan hacia la investigación de la fusión nuclear”.

“Este es un gran resultado científico, pero todavía estamos lejos de la fusión comercial”, subraya la investigadora Aneeqa Khan, de la Universidad de Manchester. “Necesitamos una ganancia de energía neta de ingeniería de todo el dispositivo que tenga en cuenta todas las ineficiencias de la planta. La construcción de un plan de energía de fusión también tiene muchos desafíos de ingeniería y materiales […] Necesitamos capacitar a una gran cantidad de personas con las habilidades para trabajar en el campo y espero que la tecnología se utilice en la segunda mitad del siglo".

2. Aún falta la revisión por pares

Tal y como ha señalado Kim Budil, sus equipos han pasado una semana contrastando los datos para asegurarse de que son correctos e incluso invitaron a "un equipo externo de expertos para hacer una revisión por pares”, ha anunciado. Eso no les exime de pasar el proceso de revisión habitual que requerirá la publicación en una revista científica de primer nivel, donde aún se pueden detectar errores, como sucedió con otros grandes anuncios anteriores.

“Me gustaría poder leer los detalles de este nuevo hito, pero supongo que habrá que esperar varios meses hasta que el artículo esté escrito y enviado a publicación”, asegura el físico y divulgador Francis Villatoro a Vozpópuli. “La gran duda actual es la estimación de la energía producida por la ignición del combustible”, añade. “La medida es indirecta. Si han observado 3.5 MJ es una medida dudosa porque podría estar por encima de lo que los detectores estaban capacitados para medir. Quizás incluso alguno haya sido dañado. Así que esta estimación habría que cogerla con alfileres”. 

"Es una medida dudosa porque podría estar por encima de lo que los detectores estaban capacitados para medir"

“En cualquier caso, para ellos es algo muy relevante, pues su financiación peligraba”, agrega. Su hito de lograr un 72% de la energía inyectada, en agosto de 2022, no había podido ser repetido, destaca el investigador. Y tras muchos intentos a principios de este año se publicó una noticia en Nature sobre posibles problemas de financiación. “Antes de diciembre de 2022 tenían que lograr repetir y superar el logro anterior si querían más financiación. Lo han logrado in extremis”, asegura. “Esto también puede generar dudas en ciertos sectores. ¿Cómo es posible que hayan hecho a principios de diciembre lo que parecía en noviembre que no podrían lograr este año tras múltiples fracasos?”.

3. Los cálculos tienen un “punto débil”

Abundando en el argumento anterior, algunos expertos creen que el punto débil puede estar en los datos sobre el imput de energía. “Aunque es una noticia positiva, este resultado todavía está muy lejos de la ganancia de energía real requerida para la producción de electricidad", asegura  Tony Roulstone, especialista en energía nuclear de la Universidad de Cambridge al Science Media Centre. En resumen, insiste, lo obtenido todavía es mucho menos que la energía que necesitaban para los láseres en primer lugar. "La producción de energía (principalmente energía térmica) seguía siendo solo el 0,5% de la entrada”.  

La energía obtenida es todavía mucho menos que la energía que necesitaban para los láseres en primer lugar

En el mismo sentido se manifiesta Enrique Borja, doctor en Física y divulgador científico. “[El anuncio] no considera la energía que hemos de suministrar a los propios láseres para su funcionamiento”, señala. “Es decir, hemos visto que podemos sacar energía de la fusión, pero aún estamos muy lejos de poder hacerlo de forma eficiente como para poder ser usada a nivel "industrial". ¿Qué pasaran? ¿Dos años? ¿Cinco? ¿Veinte?  No lo sé. Pero lo que sí sé seguro es que lo conseguiremos”.

"Otro punto clave es que nadie sabe cómo extraer energía eléctrica útil de la fusión inercial mediante láser", añade Villatoro. "No solo es pulsada, sino que cada pulso tiene una duración muy corta (decenas de nanosegundos como mucho) con lo que el método usual de extracción de electricidad, que es el calentamiento de un material que a través de un intercambiador de calor genere vapor de agua que mueva una turbina, es completamente inviable. Nadie sabe cómo en el futuro se podrá extraer energía eléctrica útil de este tipo de instalaciones", sentencia.

4. No nos salva de la crisis climática 

El último 'pero' tiene que ver con las implicaciones sociales y políticas de este anuncio, porque la sociedad puede interpretar que la crisis climática ya tiene solución y rebajar la presión para adoptar políticas que reduzcan el consumo de combustibles fósiles, lo que sería un grave error. 

"Debemos utilizar tecnologías bajas en carbono existentes, mientras invertimos en fusión a largo plazo"

“La fusión ya llega demasiado tarde para hacer frente a la crisis climática, ya nos enfrentamos a la devastación del cambio climático a escala mundial, observando las inundaciones en Pakistán, las sequías en China y Europa solo este verano”, señala Aneeqa Khan. "A corto plazo, debemos utilizar tecnologías bajas en carbono existentes, como la fisión y las energías renovables, mientras invertimos en fusión a largo plazo, para ser parte de una combinación energética diversa baja en carbono. Tenemos que utilizar todo lo que tenemos en la crisis climática. Es importante tener estrategias tanto a corto como a largo plazo”.

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