Preguntes i respostes de l'avenç en fusió nuclear que apropa l'"energia neta en abundància"

Els Estats Units han anunciat aquest dimarts un nou pas en el desenvolupament de l'energia de fusió, que "té potencial per crear energia neta en abundància", segons l'administració nacional de seguretat nuclear nord-americana.

En un context de lluita contra l'emergència climàtica, aquest anunci ha generat molta expectativa i també ha reobert els dubtes sobre una reacció --la que s'aconsegueix amb la fusió-- que és coneguda des de fa un segle i que es treballa per poder-la controlar des de fa dècades, com ha explicat al canal 3/24 Jesús Izquierdo, que és doctor en Enginyeria Nuclear i membre de l'Agència Europea per la Fusió.

Aquests són alguns dels dubtes principals que envolten l'energia de fusió:

Què és l'energia de fusió?

La fusió es produeix quan dos àtoms lleugers, com l'hidrogen, s'escalfen a temperatures extremes de 100 milions de graus Celsius (180 milions de Fahrenheit) i després es fusionen en un àtom més pesant i alliberen grans quantitats d'energia.

"Per comparar-ho amb el petroli, el carbó o el gas, estem parlant de milions de vegades més d'energia continguda per unitat de massa, i això la fa una energia molt interessant si la fem tècnicament i econòmicament viable", ha explicat Izquierdo.

Aquest procés és diferent de la fissió, en què un reactor dispara un neutró en un àtom d'urani, que es divideix en dos àtoms més petits.

Què han aconseguit els científics nord-americans?

Utilitzant tecnologia avançada, incloent-hi un dels làsers més grans del món, els científics de Lawrence Livermore van centrar els feixos en un objectiu d'isòtops d'hidrogen més petit que un pèsol, cosa que va produir una reacció de fusió que durant un instant va generar més potència del que necessitava per iniciar-se.

Si els resultats preliminars són precisos, això representa un progrés en el treball que s'ha dut a terme durant dècades, però la fusió encara està lluny de produir energia a escala comercial.

Malgrat això, es tracta d'un "pas enorme" per creure que "efectivament aquesta pot ser la font d'alta densitat d'energia massiva i concentrada que necessita la humanitat", segons ha explicat a l'agència EFE el professor emèrit de Física Nuclear i president de l'Institut de Física Nuclear Guillermo Velarde, José Manuel Perlado.

Quan es podria aplicar comercialment?

"Podem estar parlant d'entre tres i sis dècades per tenir un primer reactor de demostració comercial", ha assegurat Jesús Izquierdo al canal 3/24, malgrat que el termini "es podria escurçar" si hi hagués canvis, com ara un increment de la inversió per l'augment de preus de les energies alternatives.

Tony Roulstone, que és expert en energia nuclear de la Universitat de Cambridge, ha explicat a l'agència Reuters que l'experiment nord-americà sembla que ha estat un èxit, però "un objectiu d'enginyeria per a la fusió seria recuperar gran part de l'energia utilitzada en el procés i obtenir un guany d'energia del doble de l'energia que ha entrat als làsers".

Fonts de la investigació van avançar al Financial Times que el procés hauria gastat 2,1 megajoules i n'hauria generat 2,5, un 20% més que l'energia utilitzada.

La fusió ajudarà a combatre la crisi climàtica?

Té el potencial per fer-ho, però tenint en compte el calendari en què es treballa, abans caldrà continuar apostant clarament per l'energia eòlica o solar i qualsevol alternativa que permeti reduir la dependència dels combustibles fòssils.

Un gran avantatge de la fusió és que probablement produirà pocs residus radioactius en comparació amb la fissió.

"El que fa la fusió molt interessant és que és sostenible, perquè no emet CO₂, és segura, perquè no hi ha reaccions en cadena, no hi ha res que hàgim de refredar quan apaguem el reactor i els seus residus són de curta durada i es poden gestionar en poques dècades", ha explicat Izquierdo en l'entrevista al canal 3/24.

Quins altres tipus d'energia de fusió s'estan desenvolupant?

Segons Jesús Izquierdo, s'ha anat progressant en dues línies: una que permet escalfar molt un gas, i l'altra que el comprimeix molt.

L'Associació de la Indústria de la Fusió dels EUA assegura que les empreses privades han recaptat uns 5.000 milions de dòlars d'inversors, des de particulars fins a empreses petrolieres, i finançament públic.

A banda del que ara ha estat notícia, hi ha almenys quatre grans projectes experimentals més en marxa al món, el més destacat dels quals és l'ITER, amb participació dels Estats Units, la Unió Europea, la Xina i Rússia, entre altres països.

L'ITER s'està construint des de fa anys a França, a la Provença, i no està previst que comenci a produir resultats fins d'aquí a tres anys, com a mínim.

Un altre projecte destacat és l'EAST de Hefei, a la Xina, que al gener va aconseguir mantenir una reacció de fusió nuclear a 70 milions de graus durant 17 minuts.

I el mes següent, el Joint European Torus, el JET, situat al Regne Unit, va anunciar que havia obtingut una fusió de plasma de 59 megajoules durant cinc segons, una nova fita.

El cinquè projecte és l'SPARC, que es va començar a construir el 2018 a Boston, als Estats Units, basat en un nou material més eficient que ha de permetre aconseguir la fusió gastant molta menys energia.