Una réplica a escala de un tokamak para la fusión nuclear. Vadim Trochinsky
La humanidad consume más energía cada año. La Agencia Internacional de la Energía calcula que en 2030 la demanda global será el doble de la que había en 1990. Los combustibles fósiles no pueden soportar este aumento indefinidamente. Países, empresas y científicos buscan alternativas que puedan saciar esta sed energética.
Aunque las energías renovables clásicas —solar, eólica e hidroeléctrica— han aumentado su importancia en los últimos años, solo representan una quinta parte del total generado y consumido a nivel global. Su principal reto es aumentar la eficiencia y minimizar sus fluctuaciones —las plantas solares sólo pueden funcionar de día, los aerogeneradores cuando sopla el viento y las presas se pueden abrir sólo si hay agua suficiente—.
Las células solares ya son más eficientes que cualquier árbol o planta del planeta. Y todavía tienen un gran potencial de mejora. Un nuevo tipo de receptores fotovoltaicos desarrollados en Alemania han conseguido convertir en electricidad casi el 14 por ciento de la energía proveniente de la radiación solar. Aun así, todavía no está claro si es factible su fabricación a escala industrial.
Aunque se pudiesen fabricar paneles solares perfectos, solo estaría resuelta la mitad del problema. La mayor parte de la energía que se produce en el mundo se pierde si no se consume prácticamente al momento. No existe ninguna tecnología capaz de almacenarla con eficacia, ni parece que vaya a haberla pronto. Esto hace inevitable recurrir a otras fuentes energéticas independientes de las condiciones exteriores. De que haya luz solar, viento o lluvias.
La energía nuclear convencional —con uranio y plutonio— está en declive. Al menos en los países desarrollados, donde se cierran más centrales de las que se construyen nuevas. El accidente de Fukushima, en 2011, tuvo un gran impacto en la percepción social de esta tecnología, pero un renovado interés por el ‘torio’ como combustible nuclear podría revitalizar su implantación. Y, dicen algunos, revolucionar la producción de electricidad durante las próximas décadas.
Reactores de torio
La energía nuclear basada en torio tiene muchas ventajas sobre la convencional. La primera es que apenas genera residuos —entre 10 y 10.000 veces menos que los reactores actuales—. Además es capaz de aprovechar como combustible los subproductos radiactivos de los reactores de plutonio y uranio, lo que permitiría deshacerse de ellos de manera ‘limpia’ si llegasen a implantarse de manera masiva a nivel mundial.
Otra ventaja de la energía nuclear basada en torio es que no es posible una fusión del núcleo. Es decir, que los accidentes tipo Fukushima no pueden ocurrir. Este elemento no es capaz de fisionarse por su cuenta —hace falta un bombardeo de neutrones externo—, por lo que la reacción nuclear se interrumpiría de inmediato —y sola— en caso de problemas. Los promotores de esta tecnología también destacan que, por las características de su ciclo radiactivo, en ningún momento del proceso sería factible producir combustible para armamento atómico.
Tanto China como India, que comienzan a tener dificultades para producir toda la energía que necesitan, ya invierten grandes sumas en desarrollar esta tecnología para hacerla viable de manera comercial. El torio es cuatro veces más abundante que el uranio, y más fácil de manipular y transportar. Aunque aún tienen dificultades técnicas que resolver, ambos países planean abrir centrales de este tipo antes del final de la década. Tienen combustible, aseguran, para más de 1.000 años.
Fusión nuclear, el paso de gigante
Pero el torio es solo una pequeña mejora comparado con la fusión nuclear, con potencial para convertirse en la tecnología energética ‘definitiva’. Limpia, virtualmente inagotable, y de momento solo un proyecto en desarrollo que se espera que pueda funcionar a partir de la segunda mitad del siglo XXI. Pretende extraer energía de la unión de átomos de deuterio y tritio —átomos de hidrógeno con uno y dos neutrones respectivamente— para formar helio.
En la actualidad se investigan dos vías para obtener energía nuclear de fusión. La más popular es la denominada ‘de confinamiento magnético’. Pretende llevar a cabo reacciones nucleares como las que ocurren en el interior de las estrellas, y controlarlas gracias mediante campos magnéticos dentro de un toroide —una especie de rosquilla— denominado Tokamak. La Unión Europea, Estados Unidos, Rusia, China, Corea del Sur, India y Japón participan juntos en el proyecto ITER, que pretende desarrollar esta tecnología durante las próximas décadas.
Otra menos conocida es la fusión nuclear ‘de confinamiento inercial’. Su objetivo es el mismo: unir deuterio y tritio para conseguir helio, y liberar una enorme cantidad de energía en el proceso. Pero en esta ocasión los átomos se encuentran dentro de una cámara de tungsteno y la reacción se provoca disparando un rayo láser.
La principal dificultad de la energía nuclear de fusión no está en provocar las reacciones atómicas que liberan la energía, sino en llevarlas a cabo de manera controlada —para producir electricidad—. También, de momento, en extraer más energía de la que se utiliza en hacerla segura.
Si cumplen todo lo que prometen, primero el torio y después la energa nuclear de fusión pueden liberar a la humanidad de una depedencia de los hidrocarburos que recrudece el cambio climático, es contaminante y está lejos de ser sostenible.
