Cient\u00edficos estadounidenses lograron ganar energ\u00eda en una reacci\u00f3n de fusi\u00f3n por primera vez, confirm\u00f3 la secretaria de energ\u00eda del pa\u00eds, Jennifer Granholm, anunciando el avance como evidencia de que la tecnolog\u00eda podr\u00eda eventualmente proporcionar una alternativa abundante y sin carbono a los combustibles f\u00f3siles.<\/p>\n
\u201cEste es un logro hist\u00f3rico\u201d, dijo Granholm en una conferencia de prensa en Washington el martes, confirmando el avance informado por primera vez por el Financial Times.<\/p>\n
\u201cHemos dado los primeros pasos tentativos hacia una fuente de energ\u00eda limpia que podr\u00eda revolucionar el mundo\u201d, dijo Jill Hruby, administradora de la Administraci\u00f3n Nacional de Seguridad Nuclear.<\/p>\n
Pero, \u00bfcu\u00e1nto m\u00e1s cerca lleva este avance al sector energ\u00e9tico del sue\u00f1o de la energ\u00eda de fusi\u00f3n?<\/p>\n
\u00bfQu\u00e9 es la fusi\u00f3n?<\/h2>\n
La fusi\u00f3n es la reacci\u00f3n que alimenta al sol. Implica calentar dos is\u00f3topos de hidr\u00f3geno, normalmente deuterio y tritio, a temperaturas tan extremas que los n\u00facleos at\u00f3micos se fusionan, liberando helio y grandes cantidades de energ\u00eda en forma de neutrones. <\/p>\n
A diferencia de la fisi\u00f3n nuclear, el proceso no produce residuos radiactivos de larga duraci\u00f3n. Tampoco emite carbono, y los cient\u00edficos estiman que una peque\u00f1a taza de combustible podr\u00eda alimentar una casa durante m\u00e1s de 800 a\u00f1os. <\/p>\n
Los partidarios de Fusion lo describen como el “santo grial” de la energ\u00eda limpia: una tecnolog\u00eda que, en teor\u00eda, podr\u00eda proporcionar energ\u00eda casi ilimitada con cero emisiones de carbono.<\/p>\n
Pero aunque los cient\u00edficos sovi\u00e9ticos desarrollaron la primera m\u00e1quina de fusi\u00f3n en la d\u00e9cada de 1950 usando un proceso llamado confinamiento magn\u00e9tico, hasta ahora ning\u00fan grupo hab\u00eda sido capaz de producir m\u00e1s energ\u00eda a partir de una reacci\u00f3n de fusi\u00f3n de la que consum\u00eda, un hito cient\u00edfico conocido en el campo como ganancia cient\u00edfica de energ\u00eda o energ\u00eda. ganancia objetivo.<\/p>\n
\u00bfQu\u00e9 han logrado los cient\u00edficos estadounidenses?<\/h2>\n
Los cient\u00edficos de la Instalaci\u00f3n Nacional de Ignici\u00f3n del gobierno de EE. UU. en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California han logrado ese objetivo de ganancia de energ\u00eda en la reacci\u00f3n por primera vez.<\/p>\n
El NIF de 3.500 millones de d\u00f3lares, que se inaugur\u00f3 en 2009, se dise\u00f1\u00f3 principalmente para probar armas nucleares mediante la simulaci\u00f3n de explosiones, pero tambi\u00e9n se ha utilizado para avanzar en la investigaci\u00f3n de la energ\u00eda de fusi\u00f3n.<\/p>\n
El confinamiento magn\u00e9tico, que sigue siendo el enfoque de fusi\u00f3n m\u00e1s estudiado, utiliza imanes enormes para mantener el combustible de deuterio-tritio en su lugar mientras se calienta a temperaturas m\u00e1s altas que el sol. <\/p>\n
El NIF utiliza un proceso diferente, llamado confinamiento inercial, en el que dispara 192 l\u00e1seres a una peque\u00f1a c\u00e1psula de combustible. Los l\u00e1seres calientan el combustible a m\u00e1s de 3 millones de grados cent\u00edgrados, lo que hace volar la superficie de la c\u00e1psula objetivo, lo que provoca lo que el NIF describe como una implosi\u00f3n “similar a un cohete”. Eso comprime y calienta a\u00fan m\u00e1s el combustible hasta que los \u00e1tomos de hidr\u00f3geno en el deuterio y el tritio se fusionan, liberando helio y energ\u00eda. <\/p>\n
En el experimento del 5 de diciembre, la reacci\u00f3n produjo alrededor de 3,15 megajulios de energ\u00eda, que fue aproximadamente el 150 por ciento de los 2,05 MJ de energ\u00eda en los l\u00e1seres, dijo el laboratorio el martes. La ganancia fue incluso mayor que los resultados preliminares informados por el FT.<\/p>\n
![\"Un](\"https:\/\/teknomers.com\/es\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/1670953405_830_Como-los-cientificos-estadounidenses-se-acercaron-un-paso-mas-al.png\")
<\/source><\/picture><\/figure>\n<\/div>\n\u00bfSignifica esto que han descifrado el poder de fusi\u00f3n?<\/h2>\n
No. Lograr la ganancia de energ\u00eda se ha visto durante d\u00e9cadas como un paso crucial para demostrar que las centrales el\u00e9ctricas de fusi\u00f3n comerciales son posibles. Sin embargo, a\u00fan quedan varios obst\u00e1culos por superar.<\/p>\n
En primer lugar, la ganancia de energ\u00eda en este contexto solo compara la energ\u00eda que sale con la energ\u00eda de los l\u00e1seres, no con la cantidad total de energ\u00eda extra\u00edda de la red para alimentar el sistema. De hecho, cada disparo requiere 330 MJ de energ\u00eda el\u00e9ctrica, entregados en una r\u00e1faga de 400 microsegundos.<\/p>\n
El sistema que alimenta los l\u00e1seres en el NIF es antiguo y no est\u00e1 dise\u00f1ado para lograr la m\u00e1xima eficiencia energ\u00e9tica. Sin embargo, los cient\u00edficos a\u00fan estiman que la fusi\u00f3n comercial requerir\u00e1 reacciones de fusi\u00f3n que generen entre 30 y 100 veces la energ\u00eda que ingresa.<\/p>\n
El NIF tambi\u00e9n realiza un m\u00e1ximo de un disparo por d\u00eda, mientras que una central el\u00e9ctrica de confinamiento interno probablemente necesitar\u00eda completar varios disparos por segundo.<\/p>\n
\u201cEl experimento demuestra sin ambig\u00fcedades que la f\u00edsica de la fusi\u00f3n l\u00e1ser funciona\u201d, dijo Robbie Scott, un f\u00edsico de plasma que ha contribuido con investigaciones al NIF. “Los pr\u00f3ximos pasos incluyen la demostraci\u00f3n de una ganancia de energ\u00eda de fusi\u00f3n a\u00fan mayor y el desarrollo adicional de m\u00e9todos m\u00e1s eficientes para impulsar la implosi\u00f3n”. <\/p>\n
\u00bfC\u00f3mo se compara con otros avances recientes?<\/h2>\n
El logro en el NIF sigue a grandes anuncios en los \u00faltimos 18 meses por parte de otros laboratorios de fusi\u00f3n financiados con fondos p\u00fablicos con objetivos de investigaci\u00f3n ligeramente diferentes.<\/p>\n
El a\u00f1o pasado en China, una m\u00e1quina de confinamiento magn\u00e9tico, conocida como tokamak, llamada East, el Tokamak superconductor avanzado experimental, logr\u00f3 mantener una reacci\u00f3n de fusi\u00f3n a 120mnC durante un r\u00e9cord de 101 segundos. Antes se hab\u00edan alcanzado temperaturas de m\u00e1s de 100 mnC, generalmente necesarias para la fusi\u00f3n por confinamiento magn\u00e9tico, pero nunca se mantuvieron durante tanto tiempo.<\/p>\n
En mayo, los investigadores del tokamak m\u00e1s grande y poderoso del mundo en Oxford, el Joint European Torus (JET), produjeron un r\u00e9cord de 59 MJ a partir de una reacci\u00f3n sostenida que dur\u00f3 cinco segundos. Esa fue suficiente energ\u00eda para hervir alrededor de 60 teteras y duplic\u00f3 con creces el r\u00e9cord anterior de producci\u00f3n de energ\u00eda de 22MJ, logrado por JET en 1997.<\/p>\n
Ninguna de las reacciones demostr\u00f3 una ganancia de energ\u00eda como lo hizo el NIF, pero ninguna instalaci\u00f3n hab\u00eda priorizado lograr una ganancia, dijeron los expertos.<\/p>\n
![\"Diagrama](\"https:\/\/teknomers.com\/es\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/1670953406_734_Como-los-cientificos-estadounidenses-se-acercaron-un-paso-mas-al.png\")
<\/source><\/picture><\/figure>\n<\/div>\n\u00bfQu\u00e9 pasa despu\u00e9s?<\/h2>\n
El sector espera que el avance impulse el inter\u00e9s y la inversi\u00f3n y, por lo tanto, acelere el progreso. <\/p>\n
Hist\u00f3ricamente, la mayor parte de la ciencia de la fusi\u00f3n ha sido realizada por laboratorios financiados con fondos p\u00fablicos, como el NIF y el JET, pero en los \u00faltimos a\u00f1os la inversi\u00f3n tambi\u00e9n ha inundado las empresas privadas que prometen entregar energ\u00eda de fusi\u00f3n en la d\u00e9cada de 2030.<\/p>\n
Melanie Windridge, f\u00edsica de plasma que dirige la consultora Fusion Energy Insights, se\u00f1al\u00f3 que el NIF, cuya construcci\u00f3n cost\u00f3 3500 millones de d\u00f3lares, ten\u00eda 13 a\u00f1os y se basaba en tecnolog\u00eda l\u00e1ser desarrollada en la d\u00e9cada de 1980.<\/p>\n
\u201cSi puede hacer eso con tecnolog\u00eda obsoleta, simplemente muestra lo que podr\u00eda ser posible con el equipo m\u00e1s nuevo\u201d, dijo. \u201cSi obtienen respaldo privado y pueden moverse en estos plazos agresivos, entonces pueden usar tecnolog\u00eda de punta. . . y eso es tremendamente emocionante\u201d.<\/p>\n<\/div>\n