Manuel García, el 'sabio' español de la fusión nuclear: "Estamos a las puertas de una nueva era"

Este martes ha marcado un antes y un después en la investigación sobre energía nuclear. El Departamento de Energía de Estados Unidos anunciaba que, por primera vez, una reacción de fusión ha generado más energía de la utilizada. Una ganancia neta del 20% que está lejos todavía del objetivo para hacerla viable comercialmente pero que demuestra que esa meta es posible.

El anuncio no ha sorprendido a Manuel García Muñoz, codirector del grupo de ciencias y Tecnologías del Plasma y el Espacio de la Universidad de Sevilla, uno de los centros más avanzados de Europa en la investigación de la fusión nuclear: el año que viene pondrán en marcha su propio tokamak compacto, un dispositivo con forma de dónut que generará su propio sol.

Y es que la misión de la fusión nuclear es replicar la energía de las estrellas. Así titulaba el propio García Muñoz su libro, escrito junto al también físico Mauricio Rodríguez Ramos y publicado en 2018, en el que acercaba al gran público lo que califica como el "Santo Grial de las nuevas energías".

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Quien lo dice es autor de centenares de artículos científicos sobre el tema, receptor de algunos de los fondos españoles y europeos más importantes de investigación, como las becas Juan de la Cierva y Marie Sklodowska Curie. Su optimismo es contagioso, pero también viene impulsado por una enorme necesidad: los combustibles fósiles se agotan, el calentamiento global apremia y no hay que perder un solo segundo para hacer llegar esta fuente de energía al mundo. O, al menos, a las grandes ciudades.

¿Estamos ante el Santo Grial de la energía o exageramos su importancia?

La sociedad todavía no es consciente del impacto que va a tener. Estamos, sin duda, ante el Santo Grial de las nuevas fuentes de energía limpias. Piensa que, con los átomos de hidrógeno de un vasito de agua, puedes producir tanta energía como para una familia de cuatro personas necesita durante toda su vida.

El anuncio de la ganancia neta de energía, ¿se esperaba o ha pillado por sorpresa a la comunidad científica?

Sí se esperaba. Tenemos que decir que todavía no se ha confirmado, quedan por validar los datos científicos. Dicho esto, no nos sorprende: el año pasado, el propio laboratorio de Livermore consiguió producir un 70% de la energía que estaba necesitando. Era una cuestión de tiempo. Para la sociedad y los medios es una sorpresa; para nosotros no. Era una cuestión de tiempo que lo consiguiéramos, este año o el siguiente. Pero lo íbamos a conseguir seguro y no ha sido una sorpresa.

¿Qué necesitamos ahora para comercializar la fusión nuclear como fuente de energía?

Necesitaríamos producir entre 50 y 100 veces más energía de la que usamos. Esto no deja de ser un enorme avance ya que va catalizar, catapultar y dar un impulso importantísimo a la fusión nuclear. Ya sabemos que podemos producir más energía de la que necesita el reactor. Solo necesitamos ahora optimizar el funcionamiento de ese reactor para comercializarlo.

Este hito se ha conseguido mediante confinamiento inercial, no magnético, como utilizan, entre otros, el ITER. ¿Puede convivir dos tecnologías distintas o acabaremos apostando todos por la misma?

Estas dos tecnologías no solamente pueden sino que deben convivir, sobre todo en el momento en el que estamos. Necesitamos las dos, desarrollarlas, para saber cuál es la que consigue la comercialización más viable y más económica.

Hay dos vías en la fusión nuclear: el confinamiento inercial, que es el del Livermore, donde usamos láseres de enorme potencia para comprimir pequeñas bolitas de combustible hasta que los átomos que la forman se fusionan. 

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Con el otro medio de confinamiento, a través de campos magnéticos, mantenemos el plasma (el combustible de fusión) levitando en el vacío a unas temperaturas de más de 100 millones de grados, superiores a las del Sol. Ese es el método de confinamiento del ITER y es el que está más extendido, hasta ahora, ha conseguido siempre los mejores resultados. El año pasado, en Oxford, también se consiguió producir alrededor del 70% de la energía que se utilizaba.

¿Qué implica este hito para su laboratorio?

Si se confirma que se ha producido energía neta, será un gran avance no solo para los científicos sino para la sociedad. Estamos a las puertas de una nueva era y nos puede ayudar a resolver la crisis energética con una fuente de energía inagotable y libre de emisiones de carbono. Estamos en las puertas de lo que puede ser la revolución industrial de este siglo.

Nosotros, en el grupo de Ciencia del Plasma y Tecnología de Fusión de la Universidad de Sevilla, trabajamos con confinamiento magnético. Además de colaborar con los grandes centros de investigación del mundo, desarrollamos un tokamak esférico compacto que pretendemos poner en funcionamiento el año que viene, cuando tendremos el primer plasma.

La incertidumbre energética generada con la guerra de Ucrania, ¿está impulsando la investigación sobre energía nuclear?

Totalmente. Estas crisis geopolíticas quizás pillan un poco por sorpresa, pero nuestros estudios ya nos decían que los combustibles fósiles tienen un periodo de caducidad y se estaban agotando. En 20-30 años esto va a complicarse más. 

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El calentamiento global es un impulsor importantísimo y las tensiones geopolíticas que se generan con los combustibles fósiles también. Ahora lo estamos viendo con la crisis de Ucrania, pero esto no va a hacer más que empeorar en los próximos años: la Tierra no va a tener más combustibles fósiles y el calentamiento global no va a parar. No tenemos otro camino, la única solución que tenemos es apostar por nuevas fuentes de energía, y la fusión nuclear, como fuente de energía de las estrellas y Santo Grial de las nuevas energías, es una de las grandes esperanzas de la humanidad para cubrir las necesidades energéticas del futuro.

¿Llegará a tiempo la fusión nuclear?

Eso no me lo preguntes a mí, hay que preguntárselo a los políticos. Es un hito importantísimo demostrar que la fusión nuclear funciona. No hay ciencia por descubrir, lo único que tenemos que hacer es construir el aparato, y eso es cuestión de fondos de financiación. 

Ahora, por inversores privados en EEUU o en Oxford, se está dando un impulso enorme a la fusión. Hay proyectos, como el del MIT de Boston que pretenden tener en los próximos cinco años un reactor de fusión por confinamiento magnético que produzca bastante más energía de la que requiere para funcionar. 

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¿Cuántos de nosotros podremos cargar nuestros móviles mediante energía generada por fusión nuclear?

En la próxima década tendremos –con toda seguridad– una planta de fusión nuclear demostrativa y, a partir de ahí, todo será muy rápido. La curva es exponencial desde el momento en el que se demuestra esto. Es difícil aventurarse en el futuro pero, teniendo la tecnología, es cuestión de financiación y estoy convencido de que en la próxima década lo vamos a ver.

Algunos de los elementos necesarios para la fusión son escasos en la naturaleza. ¿Eso va a condicionar el número de reactores o la cantidad de energía que generen?

La fusión nuclear es todo lo contrario, el combustible es totalmente inagotable. Piensa que estamos utilizando deuterio, que es prácticamente inagotable, sale del agua del mar, y tritio, que lo podemos producir directamente con el reactor de fusión, a través del litio y el deuterio. El combustible es virtualmente inagotable.

¿Qué pasará con la fisión nuclear? ¿Habrá convivencia con la fusión o desaparecerá?

Yo creo que va a haber convivencia. El mix energético del futuro estará formado por las fuentes de energía que conocemos ahora mismo, como las renovables –fotovoltaica y eólica– pero también la fisión y la fusión. 

Cada una de estas fuentes tendrá una aplicación. Tiene poco sentido alimentar una ciudad como Nueva York o Londres con paneles solares. Con una densidad de población tan grande, necesitamos una fuente de energía con una densidad de potencia similar, enorme, y para eso necesitamos reactores nucleares. Hay otras aplicaciones en que la solar o la eólica van a ser mucho más importantes. No tiene sentido llevar reactores de fusión a una casa en un sitio perdido, con la solar y la eólica será más sencillo.

¿Entonces la fusión beneficiará principalmente a las grandes ciudades?

La fusión nos va a beneficiar a todos, pero es una fuente de energía con una densidad de potencia grandísima. ¿Tiene sentido llevarlo a un desierto aislado, a unas pocas casas? Ahí tendrá más sentido tener paneles solares.

La fisión genera reticencia porque se ve poco segura, y las renovables tienen un impacto estético y ambiental en su entorno. La fusión resolvería estos dos problemas: así no vemos los campos llenos de molinos de viento o paneles solares.

Cada una de las fuentes va a tener su aplicación. Tiene poco sentido que España entera,  o países grandes, se abastezcan solo de fotovoltaica o eólica, pero puede tener sentido que tu coche esté pintado con pintura fotovoltaica que recargue su propia batería de hidrógeno y, a partir de ahí, funcione sin necesidad de estar recargándolo constantemente.

Si pretendes dar energía a ciudades grandes, tienes que llenar el horizonte de paneles o de molinos, y eso tiene un impacto medioambiental brutal, que la fusión no tiene.

¿Qué ha supuesto la entrada del capital privado en la investigación de la fusión nuclear en los últimos años?

Es un catalizador importantísimo. La cuestión es qué han supuesto los avances en la investigación de la fusión que han llegado a atraer el interés del capital privado. Este no se va a interesar si no se va a producir ya, y lo estamos viendo. 

La comunidad científica ha trabajado muchísimos años para llegar a este momento. Ahora, el capital privado se está interesando y acelera el progreso. Pero Livermore es público, este logro se ha conseguido sin inversión privada.