Fusión nuclear como el futuro de la energía renovable
La fusión nuclear es un tipo de generación de energía que se ha buscado conseguir a través de los años. Esto se debe a que una energía más limpia en comparación de su contraparte “fisión nuclear” ya que esta no usa materiales inestables como el Uranio-235. Es conocido que la fisión nuclear funciona inyectando un neutrón a un átomo de Uranio-235, esto hace que el átomo genere una reacción en cadena en la cual, por medio de otros átomos de Uranio-235, se genera calor el cual evaporiza agua y el vapor resultante de esta reacción hace que una turbina gire para generar electricidad. Como fue anteriormente mencionado, el Uranio-235 es altamente radioactivo.
En contraste a la fisión nuclear, la fusión nuclear replica el proceso natural que pasa dentro del sol, en vez de separar átomos por medio de neutrones, los átomos se juntan para la generación de energía. Este proceso de fusión nuclear se espera que genere al menos 4 veces más energía eléctrica que su contraparte lo hace. Otra diferencia de la fusión nuclear es la falta de átomos radioactivos que tienen un lapso de vida extremadamente largo, este proceso inyecto isotopos de hidrogeno, tales como Deuterio y Tritio. Estos dos componentes principales de la fusión nuclear abundan ampliamente por lo que son más baratos que aquellos usados para la fisión nuclear.
Por medio de simulación se ha llegado a estudiar que una combinación de 0.1 gramos de Deuterio con 0.3 gramos de Litio, son capaces de proporcionar un año de energía eléctrica para una persona.
Para poder lograr el primer paso hacia la fusión nuclear, se ha diseñado el mecanismo Tokamak, este mecanismo calienta los isotopos a 150 millones de grados Celsius, en el cual los átomos son destripados de sus electrones y se vuelven iones, lo cual deja como producto plasma, el cual es gas ionizado a temperaturas extremadamente altas. Debajo de estas condiciones, las partículas se fusionan y recrean la actividad del sol.
Percances presentados por la Fusión Nuclear
A pesar de que la fusión nuclear aparenta ser el ganador de las energías limpias para un futuro, entra el impedimento en forma de broma que debemos esperar 30 años más para que la fusión nuclear se vuelva realidad. La razón por la cual nadie a podido hacer una planta de fusión nuclear completamente funcional, es el hecho de que para generar plasma se requiere una extrema cantidad de energía. Con esto, se da a entender que la potencia que pones dentro de una planta de fusión es mayor a la que esta produce, lo cual debería ser lo contrario.
Para saber que tan bien una planta de fusión trabaja se refiere como “Factor de Ganancia de energía de fusión”, esta denominación también es conocida como la letra Q, el cual es equivalente al número 1. Básicamente, para poder tener una planta de fusión nuclear funcional, se debe de alcanzar un valor de Q mayor a uno, sin embargo, el mayor valor registrado era de 0.67, el cual fue sido obtenido por la “Joint European Torus”. Recientemente la “National Ignition Facility” alcanzo un factor de Q de 0.7. Sin embargo, como fue mencionado el valor de Q es simplemente el valor termal introducido en contra del valor termal producido. En cuestiones de este valor, para alcanzar una eficiencia en la cual podamos usar la fusión nuclear para poder producir electricidad de manera eficiente, se necesitaría un valor de Q entre 10 a 25.
Para 2025, se espera que el proyecto conocido como “ITER” empiece a producir un valor de Q mayor a 10, localizado en Francia. Haciendo alusión a el chiste de 30 años más, este proyecto lleva desde los años 80, y la construcción del Tokamak apenas empezó en el año 2007. De igual manera, la construcción que se llevara a cabo en 2025 está diseñada para ser un sitio de pruebas y no un reactor completamente funcional, se espera que esta construcción acabo para el año 2035. Incluso, teniendo pruebas 100% eficaces, aun se tendría que construir un reactor completamente funcional, lo cual podría tardar, 30 años más.
[1] Greenwald, M. (2019, April 10). Fusion energy: Research at the Crossroads. Joule.
[2] Undecidedmf. (2021, November 1). Exploring why this nuclear fusion breakthrough matters – undecided with Matt Ferrell. Undecided with Matt Ferrell – Exploring how technology impacts our lives.
