Científicos europeos dicen que han hecho un gran avance en su búsqueda para desarrollar una fusión nuclear práctica, el proceso energético que alimenta las estrellas.

El laboratorio JET con sede en el Reino Unido ha batido su propio récord mundial de la cantidad de energía que puede extraer al juntar dos formas de hidrógeno.

Si la fusión nuclear se puede recrear con éxito en la Tierra, ofrece el potencial de suministros prácticamente ilimitados de energía baja en carbono y baja radiación.

Los experimentos produjeron 59 megajulios de energía durante cinco segundos (11 megavatios de potencia).

Esto es más del doble de lo que se logró en pruebas similares en 1997.

No es una producción de energía masiva, solo lo suficiente para hervir alrededor de 60 teteras de agua. Pero la importancia es que valida las opciones de diseño que se han hecho para un reactor de fusión aún más grande que ahora se está construyendo en Francia.

"Los experimentos JET nos acercaron un paso más a la energía de fusión", dijo el Dr. Joe Milnes, jefe de operaciones del laboratorio del reactor. "Hemos demostrado que podemos crear una mini estrella dentro de nuestra máquina y mantenerla allí durante cinco segundos y obtener un alto rendimiento, lo que realmente nos lleva a un nuevo ámbito".

La instalación ITER en el sur de Francia cuenta con el apoyo de un consorcio de gobiernos mundiales, incluidos los estados miembros de la UE, EE. UU., China y Rusia. Se espera que sea el último paso para demostrar que la fusión nuclear puede convertirse en un proveedor de energía confiable en la segunda mitad de este siglo.

Operar las centrales eléctricas del futuro basadas en la fusión no produciría gases de efecto invernadero y solo cantidades muy pequeñas de desechos radiactivos de vida corta.

"Estos experimentos que acabamos de completar tenían que funcionar", dijo el director ejecutivo de JET, el profesor Ian Chapman. "Si no lo hubieran hecho, tendríamos preocupaciones reales sobre si ITER podría cumplir sus objetivos.

"Esto era mucho en juego y el hecho de que logramos lo que hicimos se debió a la brillantez de las personas y su confianza en el esfuerzo científico", dijo a BBC News.

FUENTE DE IMAGEN,JET/REINO UNIDOLas paredes del reactor JET se cambiaron a un material hecho de berilio y tungsteno

La fusión funciona según el principio de que la energía puede liberarse forzando la unión de los núcleos atómicos en lugar de dividirlos, como en el caso de las reacciones de fisión que impulsan las centrales nucleares existentes.

En el núcleo del Sol, las enormes presiones gravitatorias permiten que esto suceda a temperaturas de alrededor de 10 millones de grados centígrados. A las presiones mucho más bajas que son posibles en la Tierra, las temperaturas para producir la fusión deben ser mucho más altas, por encima de los 100 millones de grados centígrados.

No existen materiales que puedan soportar el contacto directo con tal calor. Entonces, para lograr la fusión en un laboratorio, los científicos han ideado una solución en la que un gas sobrecalentado, o plasma, se mantiene dentro de un campo magnético en forma de rosquilla.

El Joint European Torus (JET), ubicado en Culham, Oxfordshire, ha sido pionero en este enfoque de fusión durante casi 40 años. Y durante los últimos 10 años, se ha configurado para replicar la configuración ITER anticipada.

El anuncio de la fusión es una gran noticia, pero lamentablemente no ayudará en nuestra batalla para disminuir los efectos del cambio climático.

Existe una gran incertidumbre sobre cuándo estará lista la energía de fusión para su comercialización. Una estimación sugiere tal vez 20 años. Luego, la fusión tendría que ampliarse, lo que significaría un retraso de quizás algunas décadas más.

Y aquí está el problema: la necesidad de energía libre de carbono es urgente, y el gobierno se ha comprometido a que toda la electricidad en el Reino Unido sea cero emisiones para 2035. Eso significa almacenamiento de energía nuclear, renovables.

En palabras de mi colega Jon Amos: "La fusión no es una solución para llevarnos a 2050 neto cero. Esta es una solución para impulsar la sociedad en la segunda mitad de este siglo".

El "combustible" preferido del laboratorio francés para hacer el plasma será una mezcla de dos formas, o isótopos, de hidrógeno llamados deuterio y tritio.

Se le pidió a JET que hiciera una demostración de un revestimiento para el recipiente toroidal de 80 metros cúbicos que encierra el campo magnético que funcionaría de manera eficiente con estos isótopos.

Para sus experimentos sin precedentes en 1997, JET había utilizado carbono, pero el carbono absorbe tritio, que es radiactivo. Entonces, para las últimas pruebas, se construyeron nuevas paredes para el recipiente con los metales berilio y tungsteno. Estos son 10 veces menos absorbentes.

Luego, el equipo científico de JET tuvo que ajustar su plasma para que funcionara de manera efectiva en este nuevo entorno.

"Este es un resultado sorprendente porque lograron demostrar la mayor cantidad de producción de energía de las reacciones de fusión de cualquier dispositivo en la historia", comentó el Dr. Arthur Turrell, autor de The Star Builders: Nuclear Fusion And The Race To Power The Planet.

"Es un hito porque demostraron la estabilidad del plasma durante cinco segundos. Eso no suena muy largo, pero en una escala de tiempo nuclear, es un tiempo muy, muy largo. Y es muy fácil pasar de cinco segundos a cinco". minutos, o cinco horas, o incluso más".

FUENTE DE IMAGEN,JET/REINO UNIDO El presidente francés François Mitterrand y la reina inauguraron formalmente JET en 1984

JET ya no puede funcionar porque sus electroimanes de cobre se calientan demasiado. Para ITER, se utilizarán imanes superconductores enfriados internamente.

Es bien sabido que las reacciones de fusión en el laboratorio consumen más energía para iniciarse que la que pueden producir. En Jet, se utilizan dos volantes de inercia de 500 megavatios para ejecutar los experimentos.

Pero hay evidencia sólida de que este déficit se puede superar en el futuro a medida que se amplían los plasmas. El volumen del buque toroidal de ITER será 10 veces mayor que el de JET. Se espera que el laboratorio francés llegue al punto de equilibrio. Las centrales eléctricas comerciales que vienen después deberían mostrar una ganancia neta que podría alimentar las redes eléctricas.

Este es un juego largo y es significativo que de los aproximadamente 300 científicos que trabajan en JET, una cuarta parte se encuentra en la etapa inicial de sus carreras. Tendrán que llevar adelante la batuta de la investigación.

"La fusión lleva mucho tiempo, es compleja, es difícil", dijo la Dra. Athina Kappatou, que tiene treinta y tantos años. "Es por eso que tenemos que asegurarnos de que, de una generación a la siguiente, estén los científicos, los ingenieros y el personal técnico que puedan sacar adelante las cosas".

Sin embargo, aún quedan muchos desafíos técnicos. En Europa, el consorcio Eurofusion, que comprende unos 5.000 expertos en ciencia e ingeniería de toda la UE, Suiza y Ucrania, está trabajando en estos desafíos.

El Reino Unido también es un participante. Sin embargo, su plena participación en ITER requerirá primero que Gran Bretaña se "asocie" a ciertos programas científicos de la UE, algo que hasta ahora se ha visto obstaculizado por desacuerdos sobre los acuerdos comerciales posteriores al Brexit, particularmente en relación con Irlanda del Norte.

Es probable que JET sea dado de baja después de 2023 y que el ITER comience los experimentos con plasma en 2025, o poco después.