GREIFSWALD, ALEMANIA – 29 DE OCTUBRE: Un trabajador explica una fotografía tomada hace aproximadamente un año y medio que muestra la construcción de la cámara de plasma interna del reactor de fusión experimental Wendelstein 7-X en el Instituto Max Planck de Física del Plasma el 29 de octubre de 2013 en Greifswald, Alemania. Los científicos esperan calentar una pequeña cantidad de hidrógeno a 100 millones de grados para fundir los núcleos atómicos en helio, liberando grandes cantidades de energía de forma similar a como lo hace el sol. El reactor, que estará terminado en 2014, podría ayudar a los científicos a acercarse a la creación de energía comercial basada en la fusión nuclear, que sería limpia y prácticamente inagotable porque el hidrógeno proviene del agua. (Foto de Sean Gallup/Getty Images)
Imágenes falsas
Alemania, que durante mucho tiempo fue un ejemplo del sentimiento antinuclear tras el desastre de Fukushima en 2011, ahora está dando un giro: el país está defendiendo la investigación de la fusión nuclear como una parte clave de su futuro energético limpio. La medida contrasta con la retirada de Berlín de la fisión nuclear durante 15 años, provocada por preocupaciones de seguridad que llevaron al cierre de reactores y al compromiso con la energía renovable.
El cambio indica una mayor confianza en la tecnología de fusión, que proporciona energía casi ilimitada con un mínimo de residuos radiactivos. A diferencia de la fisión, las reacciones de fusión son inherentemente más seguras, y experimentos recientes han comenzado a producir ganancias netas de energía consistentes, un hito logrado por primera vez en la Instalación Nacional de Ignición de EE. UU. y luego repetido varias veces.
Sin embargo, llevar la fusión al uso comercial llevará tiempo. Thomas Forner, director ejecutivo y cofundador de Focused Energy, predice que la energía de fusión podría estar operativa dentro de una década si se puede desarrollar una cadena de suministro industrial confiable para producir grandes cantidades de acero especializado y miles de piezas personalizadas necesarias para una fábrica.
“Aquí es cuando décadas de formación científica se encuentran con la ambición política”, me dijo Forner. “El compromiso de Alemania indica que la fusión ya no es un sueño lejano: es una opción energética estratégica y escalable para el siglo XXI”.
La fusión, el proceso que alimenta el sol, funciona rompiendo pequeños átomos de hidrógeno para liberar energía. A diferencia de la fisión, que divide átomos pesados y produce desechos radiactivos de larga vida, la fusión ofrece la perspectiva de energía limpia casi ilimitada con un riesgo mínimo para el medio ambiente. Los científicos han estado persiguiéndolo durante décadas, pero sólo recientemente los experimentos han comenzado a mostrar el tipo de ganancias de energía necesarias para hacer posible la energía comercial.
En la Instalación Nacional de Ignición de EE. UU. en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, los investigadores alcanzaron en 2022 un hito importante conocido como ignición: una reacción de fusión que produjo más energía de la que se le puso. Desde ese primer éxito, se han repetido experimentos similares varias veces, lo que confirma que los resultados son reproducibles y no un evento único.
Estos hallazgos, verificados mediante una revisión por pares, aumentan la confianza entre los formuladores de políticas y las empresas de servicios públicos en que la fusión algún día podría alimentar la red. La fusión podría llegar a convertirse en una fuente de energía fiable.
“Los resultados han sido revisados y verificados por expertos externos, lo que demuestra la base científica fundamental de la energía de fusión inercial”, dicen los científicos del laboratorio.
Desafíos de la industria y la cadena de suministro
Los ingenieros trabajan fuera de la estructura que alberga el conjunto de láseres en la Instalación Nacional de Ignición del Laboratorio Lawrence Livermore. La cúpula tiene unos 10 metros de diámetro y entradas para más de 100 rayos láser. La instalación, que costó alrededor de 3.500 millones de dólares y se inauguró a principios de este año, utiliza una serie de láseres que los planificadores esperan que creen una reacción nuclear a medida que los rayos se enfocan en un receptor del tamaño de un grano de maíz. La investigación tiene implicaciones para la producción de energía civil, así como para las pruebas de armas nucleares. (Foto de David Butow/Corbis vía Getty Images)
Corbis a través de Getty Images
Transformar la fusión de un éxito experimental a una realidad comercial requiere más que avances de laboratorio. Una sola fábrica requiere enormes estructuras de acero, miles de componentes diseñados con precisión y materiales especializados, ninguno de los cuales aparece de la noche a la mañana. Establecer una cadena de suministro confiable es un paso crítico antes de que la fusión pueda impulsar la red a escala.
Focused Energy está trabajando con la empresa de servicios públicos alemana RWE para afrontar este desafío. La colaboración es significativa ya que RWE aporta gestión de proyectos a escala industrial, conocimientos de ingeniería y una amplia experiencia en la integración de nuevas tecnologías en la red energética de Europa. Para Alemania, la asociación supone algo más que apoyo financiero; representa una apuesta estratégica a que la fusión pueda complementar las fuentes de energía renovables y al mismo tiempo alinearse con los objetivos climáticos y de seguridad energética del país.
“Trabajar con RWE acelera el cronograma para la implementación en el mundo real”, dice Forner. “Conseguir encendido en un laboratorio es una cosa. Convertirlo en una fábrica que alimente de forma fiable hogares e industrias es otra. Alemania nos ayuda a cerrar esa brecha”.
A pesar del entusiasmo, la fusión se ha tratado con cautela durante mucho tiempo. Durante décadas, los científicos y los responsables políticos han advertido que la tecnología “siempre está a 30 años de distancia”, y los repetidos retrasos han alimentado el escepticismo de que pueda seguir siendo un sueño lejano.
Lo que hace que hoy sea diferente, sostiene Forner, es la convergencia de la validación científica y la formación industrial. Los recientes experimentos de ignición de Lawrence Livermore han sido revisados y reproducidos varias veces, lo que demuestra que la ganancia de energía no ocurre una sola vez. Los avances en ingeniería, planificación de la cadena de suministro y ciencia de materiales, junto con asociaciones con empresas de servicios públicos como la alemana RWE, están creando la infraestructura necesaria para traducir el éxito del laboratorio en potencia comercial.
“La fusión ya no es sólo una visión”, afirma Forner. “La ciencia ha sido probada rigurosamente y el camino industrial ahora está claro. Hemos sobrevivido a todas las críticas técnicas que se nos han lanzado y el compromiso de Alemania es una prueba de que la tecnología está lista para ir más allá del laboratorio”.
Alemania en la carrera mundial
Una vista del interior de la enorme sala que alberga los láseres en la Instalación Nacional de Ignición en el Laboratorio Lawrence Livermore. La instalación, que costó alrededor de 3.500 millones de dólares y se inauguró a principios de este año, utiliza una serie de láseres que los planificadores esperan que creen una reacción nuclear a medida que los rayos se enfocan en un receptor del tamaño de un grano de maíz. La investigación tiene implicaciones para la producción de energía civil, así como para las pruebas de armas nucleares. (Foto de David Butow/Corbis vía Getty Images)
Corbis a través de Getty Images
El renovado compromiso de Alemania con la fusión se produce en medio de una carrera global para comercializar la tecnología. Estados Unidos, China, Gran Bretaña y varias otras naciones europeas están invirtiendo fuertemente en reactores experimentales, materiales avanzados y láseres o imanes de alta potencia para acelerar la investigación de la fusión. Cada avance, desde experimentos de ignición hasta hitos de ingeniería, agrega presión a los competidores para que pasen de demostraciones a escala de laboratorio a instalaciones listas para conectarse a la red.
Al unirse a este esfuerzo, Alemania está indicando que no tiene intención de quedarse atrás. La combinación del país de capacidad industrial, experiencia en ingeniería y socios de gran escala como RWE le otorgan una ventaja potencial para traducir los descubrimientos científicos en plantas de energía operativas. Para los responsables de las políticas, la medida también es una protección contra los límites de las energías renovables intermitentes. En otras palabras, si los reactores de fusión (o pequeños reactores modulares que dependen de la fisión) pueden proporcionar energía de carga básica con bajas emisiones de carbono las 24 horas del día, los 7 días de la semana, sería un paso de gigante para la humanidad.
Los expertos de Fraunhofer-Gesellschaft, una de las principales empresas de investigación aplicada de Alemania, dicen que la profunda experiencia industrial y de ingeniería del país podría ayudar a la nación a capturar la primera ola de comercialización de la fusión, no sólo a través de la generación de energía, sino también a través de la exportación de infraestructura, conocimientos y licencias de alta tecnología.
“Con una excelente experiencia en investigación y tecnología, nuestro país está bien posicionado para hacer realidad la generación de energía basada en la fusión y neutra en carbono”, dijo en un comunicado Holger Hanselka, presidente de Fraunhofer-Gesellschaft.
La adopción de la fusión por parte de Alemania indica más que un experimento tecnológico; marca una recalibración estratégica en la política energética. Al capitalizar su base industrial y asociarse con Focused Energy, el país se está posicionando a la vanguardia de una carrera global que incluye a Estados Unidos, China, el Reino Unido y otras naciones europeas.
Si bien aún falta una década para la fusión comercial, la convergencia de hallazgos científicos reproducibles, revisiones rigurosas por pares y una cadena de suministro industrial coordinada sugiere que la era de la energía limpia e ilimitada finalmente está a la vuelta de la esquina. Para Alemania –y para el mundo– la cuenta atrás para la unificación práctica ha comenzado.
VER TAMBIÉN:
La fusión nuclear no es una explosión lunar
