Hitos imposibles de repetir y agujeros de presupuesto: el sueño de la fusión nuclear vuelve a alejarse

El año pasado fue histórico para la fusión nuclear. En 2022 se vivieron varios hitos que hacían vislumbrar que la fuente de energía limpia y barata que lleva siendo una promesa durante décadas estaba más cerca que nunca. Este 2023, sin embargo, parece empeñado en mostrarnos que el camino está lleno de baches o, en el peor de los casos, que lo que vimos hace tan solo unos meses fue un espejismo.

Diciembre de 2022. El Laboratorio Nacional Federal Lawrence Livermore, situado en California, hacía el anuncio que todos estaban esperando: habían logrado, por primera vez, una reacción de fusión nuclear que generaba más energía de la que gastaba. Y es que, hasta ahora, para conseguir una reacción de fusión se utilizaba más energía de la que se obtenía tras ella.

Fue algo así como un punto de inflexión. La teoría ya estaba y se habían hecho varias pruebas de concepto exitosas. A principios de año, el Joint European Torus (JET), en Oxford (Reino Unido), había roto un récord de generación de energía mediante fusión que había durado 25 años: 59 megajulios frente a los 21,7 megajulios de 1997.

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La pista definitiva de que algo se estaba moviendo es la cada vez mayor presencia de inversores privados en el área. De la treintena de empresas activas en la actualidad, dos tercios de ellas se han fundado en los últimos cinco años.

El experimento del Lawrence Livermore fue la prueba definitiva de que algo había cambiado en el panorama de la fusión nuclear y señalaba un camino claro hacia el maná energético. Dirigieron un potente láser –de hecho, el más potente que se ha conocido jamás– hacia micro-cápsulas con moléculas de hidrógeno, que se fusionaron en átomos de helio liberando un 20% más de energía que la utilizada: 2,5 megajulios frente a 2,1 gastados.

Imposible de replicar hasta el momento

Sin embargo, los científicos del laboratorio de California han intentado replicar hasta cinco veces el experimento sin éxito. Kim Budil, directora de las instalaciones, ha afirmado que las cápsulas no eran de tan alta calidad como las utilizadas en diciembre, y que en tres de las cinco ocasiones posteriores la potencia del láser no era tan alta. Por lo que no conseguir ganancia neta de energía ("ignición", en el argot) era algo, cuando menos, esperado.

Por si esto fuera poco para rebajar el entusiasmo de los científicos, que por fin veían cerca un logro que llevan buscando más de 50 años, la revista Scientific American acaba de publicar datos del ITER, el megaproyecto internacional (colaboran países europeos –entre ellos, España– con EEUU, Rusia, China e India) para conseguir la fusión nuclear, y es un agujero sin fondo presupuestario.

La revista advierte de que el proyecto amenaza con ser el que acumula más retrasos y tiene mayores sobrecostes de la historia de la ciencia, superando a los del telescopio James Webb. Informes obtenidos a través de demandas judiciales por la transparencia revelan que la inversión ha cuadruplicado la estimación inicial, de 5.000 a 20.000 millones de euros.

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Concebido a mediados de los años 80, en 2006 se comenzó a construir este reactor experimental de fusión en el sureste francés. En principio, las primeras pruebas estaban previstas para dentro de una década. Ahora, la fecha manejada es 2025… si todo va bien.

El periodista Charles Seife afirma que, según los documentos obtenidos mediante la US Freedom of Information Act (la ley estadounidense que protege el derecho a obtener información de interés público), si en noviembre de 2021 se estimaban 17 meses de retraso respecto al calendario manejado, en junio ya eran 35 meses, por lo que la fecha de 2025 peligra.

"Ni brotes verdes, ni jarro de agua"

Los reveses, tanto el científico (Livermore) como el técnico (ITER), marcan un 2023 pesimista frente a un 2022 que fue pletórico: a los hitos mencionados se le suma el del reactor coreano, KSTAR, que consiguió mantener una reacción a temperaturas superiores a 100 millones de grados durante 30 segundos. Esta temperatura, más alta que la del Sol, es necesaria para vencer la fuerza de repulsión de dos átomos de hidrógeno y que se unan en una molécula de helio.

Sin embargo, Manuel García Muñoz, codirector del grupo de Ciencias y Tecnologías del Plasma y el Espacio de la Universidad de Sevilla, uno de los centros europeos de investigación en fusión más avanzados, considera que "ni 2022 fue un año de tantos brotes verdes ni 2023 es un jarro de agua fría".

El físico resta importancia a los experimentos fallidos del Livermore que, para él, no lo son en absoluto: "Estos experimentos están constantemente en el límite [de la ganancia neta de energía], pero es que ahora lo que están testando es la forma de optimizarlos".

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Por eso se muestra seguro de que en California volverán a conseguir el hito. "Lo que ocurre es que se necesitan máquinas nuevas, que hace muchos años que no se construyen". Livermore es un laboratorio veterano cuya tecnología también lo es. "Los láseres modernos gastan mucho menos. Con ellos, Livermore conseguiría energía neta todos los días, sin siquiera proponérselo".

De hecho, los reactores más modernos, como el mencionado KSTAR o el chino EAST "están dando resultados revolucionarios, reproduciendo descargas [de energía] durante minutos, tiempos que ya son comerciales".

Más veterano incluso que Livermore es el JET, puesto en marcha en 1984. "Ya se le ha sacado todo el jugo para poder conseguir energía neta. No era ese el objetivo de la máquina y por eso necesitamos máquinas nuevas, como el ITER".

"Estamos aquí gracias al ITER"

Los alargados tiempos de puesta en marcha de un megaproyecto como este son habituales. El telescopio James Webb inició su desarrollo en 1996 para ser lanzado a finales de 2021. El Proyecto Genoma Humano se planificó durante buena parte de los años 80, se lanzó en 1990 y preveía conseguir su objetivo en 15 años. Solo lo logró antes (anunció victoria en 2000 aunque en realidad no se completó hasta 2003) gracias a la entrada de Craig Venter y su empresa Celera Genomics, que amenazaba con apropiarse del hito.

"Estamos donde estamos gracias al ITER", explica Muñoz García. "Todos los proyectos que surgen ahora, como el SPARC del MIT –donde participa el ingeniero español Pablo Rodríguez–, tienen su génesis en lo que se ha descubierto gracias al ITER".

Respecto a este último proyecto se cree que comenzará a dar energía neta en 2025, "multiplicada por 3 o 5 veces", gracias al uso de superconductores de alta temperatura, la próxima revolución tecnológica de la fusión. "Hacen que el reactor consuma mucho menos para producir más energía".

El físico no oculta su optimismo. Después de todo el camino recorrido hasta aquí, después de más de 50 años en la búsqueda de lo que puede ser el Santo Grial de las energías, estos reveses solo nos dejan más cerca del objetivo.