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La promesa de una fuente de energía limpia, segura y prácticamente inagotable volvió a encenderse en Europa. Un grupo de científicos alemanes logró mantener una reacción de fusión nuclear estable durante 43 segundos, alcanzando un hito histórico en la búsqueda de replicar en la Tierra la energía que alimenta a las estrellas.
Fusión, no fisión
Los reactores nucleares actuales por fisión, que consiste en la división de núcleos atómicos pesados como el uranio, generando residuos radiactivos. En cambio, la fusión nuclear consiste en unir núcleos ligeros como el hidrógeno, liberando muchísima energía sin emitir carbono y con residuos mucho menos peligrosos. Es el mismo mecanismo que mantiene brillando al Sol.
El gran desafío es que la fusión exige condiciones extremas: temperaturas de decenas de millones de grados y confinamiento de un plasma ultraenergético. Aunque décadas de investigación han desarrollado reactores experimentales llamados tokamaks, una alternativa más compleja pero prometedora está ganando terreno: el stellarator.
El reactor que rompió el récord
El protagonista de este avance es el Wendelstein 7-X, el stellarator más avanzado del mundo, del Instituto Max Planck de Física del Plasma, en Alemania. Este tipo de reactor utiliza campos magnéticos extremadamente precisos, generados por bobinas tridimensionales, para confinar el plasma en una cavidad en forma de rosquilla.
En su última campaña experimental, el Wendelstein 7-X mantuvo una reacción de fusión estable durante 43 segundos, el mayor tiempo alcanzado hasta ahora en un stellarator, superando incluso a los tokamaks europeos. Durante ese tiempo, logró valores de triple producto comparables a los necesarios para una planta de energía comercial.
¿Qué es el triple producto?
Para que un reactor de fusión sea viable, debe alcanzar el llamado punto de breakeven: cuando produce más energía de la que consume. Para medir cuán cerca está de lograrlo, los físicos utilizan el triple producto, que combina tres variables esenciales: la densidad de partículas del plasma (cuántos iones están disponibles para fusionarse), la temperatura de los iones (cuán rápido se mueven para que colisionen), y el tiempo de confinamiento (cuánto tiempo se mantiene la energía antes de perderse).
El récord de 43 segundos marca un avance clave en el último de estos factores: mantener el calor dentro del plasma por más tiempo significa que se requiere menos energía para sostener la reacción.
¿El futuro de la energía?
Aunque estos segundos de operación puedan parecer poco, en el mundo de la fusión nuclear representan un salto gigante. Los anteriores récords estaban en manos de tokamaks como el japonés JT60U o el europeo JET, que tenían volúmenes de plasma tres veces mayores, pero no lograron mantenerlo estable por tanto tiempo ni alcanzar este nivel de triple producto.
“El nuevo récord es un logro extraordinario del equipo internacional”, celebró el profesor Thomas Klinger, del Instituto Max Planck. “Llevar el triple producto a niveles de tokamak en pulsos de plasma prolongados marca otro hito clave hacia un stellarator capaz de alimentar una planta de energía.”
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43 segundos de plasma en el Stellarator 7 alemán está muy bien.
El Sol Artificial chino ha mantenido el plasma 18 minutos.
Y ahora qué?