Què implica l’anunci dels EUA sobre fusió nuclear: les respostes dels experts

Si aconseguim replicar l’energia del Sol direm adeu als combustibles fòssils, però els experts remarquen que encara ens falten trenta anys per a aconseguir-ho

Fusió Nuclear: les respostes dels experts

Durant dècades, la comunitat científica ha treballat des de diferents parts del món a aconseguir replicar la generació d’energia amb què el Sol irradia llum i calor de manera continuada: la fusió nuclear. Una energia, que a diferència d’altres com la fissió (l’energia nuclear produïda fins ara) o la derivada dels combustibles fòssils, reuneix dues variables clau per a la continuïtat futura de la producció elèctrica: és neta i quasi inesgotable.

Tot i que s’han fet molts avanços previs, aquest dimarts els Estats Units han anunciat una fita que ha rebut una gran atenció mediàtica i que suposa, per a molts, un motiu per a creure que la fusió nuclear serà l’energia de les pròximes generacions.

Hem preguntat a dos experts valencians —Gumersindo Verdú, catedràtic d’Enginyeria Nuclear a la UPV i Enric Nàcher, investigador del CSIC en l’IFIC— set preguntes clau per a entendre la rellevància que realment té l’anunci dels Estats Units.

1. En què consisteix la fusió nuclear?

Al contrari que la fissió nuclear, que genera energia a través de la divisió els elements d’un nucli, amb la fusió s’aplica una gran pressió i altíssimes temperatures per a aconseguir que dos àtoms d'hidrogen lleugers (deuteri i triti) s’unisquen. D’aquesta unió sorgeix un àtom d’heli de més pes atòmic i també s'allibera energia. 

Enric Nàcher explica que és un tipus de reacció molt similar a la de qualsevol estrela viva i, per tant, també a la que s’està produint de manera constant al Sol: “Cada segon tenim milers de tones d’hidrogen transformant-se en heli, i d’ací ix energia en forma de llum i de calor”.

2. En què consisteix l’avanç anunciat pels EUA?

El govern dels Estats Units va anunciar aquest dimarts que la comunitat científica havia assolit una fusió nuclear amb guany net d'energia. Això vol dir que s’ha aconseguit per primera vegada obtindre de la fusió més energia que la que s'està invertint en el procés.

“Suposa un abans i un després, perquè demostra que la via del confinament inercial és vàlida i pot haver-hi guany net d’energia” Gumersindo Verdú - Catedràtic d’Enginyeria Nuclear a la UPV

En aquest cas, l’energia s’ha produït a través del procés anomenat confinament inercial —existeix un altre mètode, puntualitza el catedràtic Gumersindo Verdú, anomenat confinament magnètic en què també s’estan fent avanços en diverses parts del món. L’experiència d’èxit anunciada pels Estats Units ha consistit a enfocar uns làsers molt potents contra un atuell minúscul en què s’ha dipositat el combustible de fusió. L’energia resultant de la ignició, que només ha durat mil milionèsimes de segon, ha sigut superior a l’energia que s’ha invertit alimentar els làsers. 

Els tècnics utilitzen un elevador del sistema de servei en el Laboratori Nacional Lawrence Livermore
Els tècnics utilitzen un elevador del sistema de servei en el Laboratori Nacional Lawrence Livermore / Lawrence Livermore National Laboratory

3. És realment tan rellevant?

“No ens tornem bojos. S’han fet molts passos previs en la investigació base que no han rebut tanta atenció mediàtica” Enric Nàcher - Investigador del CSIC en l’IFIC

Verdú defensa que la fita suposa “un abans i un després”, perquè demostra que “la via del confinament inercial és vàlida i pot haver-hi guany net d’energia”. 

Nàcher, per la seua part, coincideix que el resultat d’aquesta ignició de fusió suposa una fita tecnològica important, i un pas més per a obtindre energia per fusió de manera controlada, però destaca que aquest és un escaló molt important d’una escala en tot cas llarga que va començar a pujar fa molts anys, de la qual encara queden molts avanços per fer. “No ens tornem bojos”, adverteix. “S’han fet molts passos previs en la investigació base que no han rebut tanta atenció mediàtica”.

Els Estats Units anuncien una "fita històrica" en la investigació de la fusió nuclear
Els Estats Units anuncien una "fita històrica" en la investigació de la fusió nuclear / MARY F. CALVERT

Una altra puntualització que fa Nàcher és que, encara que l’energia que ha alimentat els làsers en el procés de fusió ha sigut inferior a l’aconseguida, el cost energètic de mantindre eixos làsers encesos ha sigut quasi cent voltes superior al de la resultant. “És a dir”, aclareix Nàcher. “Si u mira de veritat el global, els làsers no són encara prou eficients, i cal treballar molt per a millorar-los”. 

4. Quins passos cal donar encara per a obtindre energia per fusió amb un accés generalitzat?

Per als dos experts consultats, el principal entrebanc que afronta ara la ciència per a assolir la fusió nuclear és un problema de materials. L’atuell, és a dir, el contenidor sobre el qual es produeix la ignició, no és ni de l'ideal ni de bon tros. Encara cal trobar un material més eficient, que puga absorbir tota l’energia sense destruir-se, i que siguem capaços de produir-lo d’una manera industrial.

Un altre avanç necessari té a veure amb la tecnologia de l'òptica que s’aplica per a provocar la ignició (els làsers), i amb els bescanviadors que permeten transmetre l’energia generada en vapor d’aigua que active una turbina. 

5. Quins són els pros d’aquesta energia?

Un dels avantatges més clars de l’energia nuclear és que s’alimenta d’una font quasi inesgotable. “Hi ha hidrogen per a avorrir” afirma Verdú. Això implicarà que, una vegada s’assoleix un sistema per a produir aquest tipus d’energia de manera constant i eficient, serà molt més econòmica. D’altra banda, destaca Verdú, els residus que genera s’atenuen en pocs anys, són molt més fàcils de tractar i no requereixen emmagatzematge arqueològic. 

6. Suposarà la fi dels combustibles fòssils?

Si es desenvolupa una energia com aquesta, barata, neta i quasi il·limitada, i tenint en compte la crisi climàtica que afronta i afrontarà la humanitat ten els anys vinents, pareix impensable que les generacions futures continuen depenent dels combustibles fòssils. “Si la fusió pot funcionar d’una manera rutinària com una central de fissió de les actuals serà el més eficient i neta”, explica Nàcher. “Llavors això substituiria qualsevol altre mitjà de producció elèctrica”. 

7. En quant de temps serà una realitat?

La comunitat científica s’ha afanyat a recordar, davant de l’entusiasme despertat per l’anunci dels Estats Units, que perquè la comercialització de la fusió siga una realitat encara hi ha temps. Nàcher s'estima més no fer estimacions temporals, però Verdú es mostra positiu: “El 2050 segur que la fusió nuclear ja està en producció industrial”.

També et pot interessar