Parece irreal o ciencia ficción, pero no lo es. El futuro acecha en los centros de investigación y en el de la física Eleonora Viezzer en la Universidad de Sevilla se vislumbra cercano, casi  se puede tocar. Un futuro que en nuestro contexto parece un sueño, un mundo con una energía limpia, inagotable, sin residuos, que no depende de terceros países ni de materias difíciles de conseguir. Eso sí, para conseguirlo hay que reproducir la energía del Sol. El sueño de la energía de fusión nuclear podría ser real en menos de una década.

Eleonora Viezzer, que recibe mañana el Premio Investigación 2022 de la Fundación Princesa de Girona, cree que la fusión nuclear entrará en el mix energético en ese tiempo. No confundir con la fisión nuclear.  

“La fusión nuclear es una fuente de energía limpia, virtualmente inagotable; el santo grial de la nuevas energías porque el combustible son isótopos de hidrógeno deuterio y tritio, que son versiones más pesadas del hidrógeno”, explica la física italiana. “El deuterio lo podemos sacar del agua del mar y el tritio de la corteza terrestre. Cuando fusionamos estas dos partículas creamos una nueva partícula, la partícula alfa, que es una partícula de helio y liberamos una gran cantidad de energía. 17,6 mega electronvoltios y lo liberamos según la ecuación de Einstein E=MC²”, añade. 

La propia científica nos hace un símil para que abordemos la relevancia de la energía de fusión. “Si lo comparamos con los combustibles fósiles, con una cucharilla de café de deuterio del agua del mar y tritio de la corteza terrestre, lo que son 2,5 gramos, podemos producir la misma cantidad de energía que si llenamos un campo de fútbol con carbón y lo quemamos. Esto es 28 toneladas de combustibles fósiles”, explica. 

Se trata de una energía que no genera residuos y “hay materia prima la tenemos en la Tierra para miles de años. Hay suficiente para todo el mundo, para compararlo ayuda tener el ejemplo del vaso de agua. Un vaso de agua nos puede proporcionar tanta energía que sería suficiente para una familia de cuatro personas para toda su vida, o sea, para ochenta años”, asevera.

Qué nos separa de la fusión nuclear

Técnicamente, por lo que nos cuenta la galardonada científica, queda poco. Pero en esencia, la clave está en el plasma. “El plasma es el cuarto estado de la materia, todos conocemos los tres estados de la materia: el sólido, el líquido y el gaseoso. El cuarto es el plasma.  El Sol y las estrellas también contienen plasma, son ejemplos de plasma, realmente el 90% de nuestro universo está compuesto por  este plasma, por este cuarto estado de la materia”, repasa la científica.

Para hacer la fusión posible en la Tierra necesitamos 200 millones de grados centígrados, que es algo incluso mayor que el Sol».

ElEonora Viezzer

El plasma es parecido al gas, con átomos ionizados. “Al plasma se llega aumentando la temperatura, si pasamos de un gas a un gas ionizado y así tenemos el plasma. Estamos hablando de temperaturas extremadamente altas. Para hacer la fusión posible en la Tierra necesitamos 200 millones de grados centígrados, que es algo incluso mayor que el Sol, donde tenemos 15 millones de grados centígrados”.

Ningún material en nuestro planeta aguanta 200 millones de grados centígrados así que para conseguir energía de fusión nuclear es necesario encerrar el plasma y para que no toque las paredes de la vasija que lo contiene le hacen levitar con un campo magnético. “Actúan como una jaula magnética y así podemos levitar el plasma y evitar que toque las paredes. En el plasma hay  200 millones de grados centígrados y en las paredes unos 80  o 100 grados”.

Así que a día de hoy ya se puede sacar energía de fusión, el problema es que no es rentable porque empleamos más energía en calentar el plasma que la que obtenemos con el plasma caliente, una publicación reciente de Nature destacaba en su portada que en el el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California en EEUU se ha validado una forma de producir energía nuclear de fusión gracias a un plasma autocalentable.

“Ahora mismo estamos poniendo más energía en nuestro sistema de la que sacamos, por lo que no es viable como fuente de energía. Todavía no hemos alcanzado la producción neta de energía, ahora mismo el récord ha sido un 70%, pero nosotros queremos superar el 100% para tener producción de energía”, explica.

Interior de una estructura de soporte de preamplificador de la Instalación Nacional de Ignición (NIF)
Interior de una estructura de soporte de preamplificador de la Instalación Nacional de Ignición (NIF) en EEEUU. Damien Jemison

Fisión y fusión 

Las dos son reacciones nucleares que tienen como objetivo liberar la energía del núcleo de un átomo que se libera en forma de calor. Esto es lo que hace una central nuclear convertir la energía nuclear de los átomos en energía térmica. Pero la diferencia estriba en que la fisión nuclear parte el átomo y la fusión lo que hace es unir dos núcleos más ligeros para formar uno más pesado. Otra diferencia importante es que la energía nuclear de fusión produce muy pocos residuos radioactivos.

Son 100% seguras, el plasma está en un espacio vacío muy alto, si se rompe la máquina el plasma se para»

ElEonora Viezzer

Cuándo se llegará a esa producción neta de energía está en manos de los científicos y de los recursos que les pongan para la investigación. “Nosotros esperamos que esté en el mix energético en una década, pero dependerá de la inversión. Hay empresas que esperan acortar estos años más todavía”, afirma. En este sentido la Universidad de Sevilla ha presentado varios proyectos para obtener dinero de los fondos Next Generation de la UE. En todo el mundo hay varios proyectos en EEUU, China y el consorcio Eurofusión, que comparten varios aspectos de la investigación, “hay colaboración internacional científica”, señala. 

Viezzer además destaca otras virtudes de la fusión. “Son 100% seguras, el plasma está en un espacio vacío muy alto, si se rompe la máquina el plasma se para, entra la atmósfera y no se dan las condiciones para la fusión, ni se puede producir una cadena descontrolada como en la fisión nuclear”, explica.

Cuando se hacen los cálculos de descarbonización de la economía no se tiene en cuenta la posibilidad de que la fusión entre en el mix energético. La física austríaca considera que la fusión nuclear puede ser una tecnología disruptiva, “no será la única, estará con la solar y la eólica, pero la fusión no depende de la luz del sol o del viento. Sería un buen sustituto del gas”.