Aquesta setmana saltava als titulars de tot el món la notícia que el Laboratori Nacional Lawrence Livermore, a Califòrnia, havia obtingut la fita històrica en fusió en generar al seu reactor del Centre Nacional d'Ignició (NIF, per les sigles en anglès) més energia de la necessitat dalliberar la reacció. Cosa que acosta la humanitat una mica més a aconseguir dominar l'energia sostenible i gairebé il·limitada que 'encén' les estrelles de manera natural, però que aquí, a la Terra, encara estem en procés de controlar del tot.
L'èxit ha estat possible gràcies a unes instal·lacions de deu pisos de la mida de tres camps de futbol americà i al treball de 60 anys. Tot i això, no és l'únic projecte destinat a reproduir l'energia que emana del nostre Sol diàriament i que pot ser la resposta davant el canvi climàtic.
Sens dubte, per potencialitat i participació internacional, la referència mundial és el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER, per les sigles en anglès), un megaprojecte en què participen els països de la Unió Europea, Japó, Estats Units, Corea del Sud, Índia, Rússia i Xina.
Tots ells van signar el 2006 un acord per crear a Cadarache (França) el prototip de reactor més mai construït que prova que, efectivament, l'energia de fusió és una font d'energia viable. Es diferencia del NIF, sobretot, en la seva forma d'aconseguir apostar per recrear les condicions de pressió i temperatura de les estrelles als nostres laboratoris: mentre que la nord-americana es basa en un system de confinament inercial, un mètode que aprofita els feixos de potents làsers per comprimir els nuclis de deuteri i triti de l'interior d'una esfera més petita que un pèsol, l'ITER utilitza enormes i potents imants -confinament magnètic- per controlar en un enorme recipient amb forma de rosquilla el plasma ardent en què es genera la fugida d'energia anhelada.
I, amb aquest mètode, espera fer-ho de manera més efectiva que el NIF: mentre que l'experiment de Livermore aconsegueix generar el doble d'energia que va necessitar la reacció per desencadenar-se, ITER va prometre augmentar fins a deu vegades aquest guany. I no només això, sinó que el seu objectiu és allargar el registre fins als 500 segons a alta potència (una mica més de 8 minuts) i als 1.500 a mitja potència (25 minuts) la feina que el reactor del NIF només ha mantingut (de moment ) unes bilionèsimes de segon. Tot i això, encara es troba al 80% de construcció i els experiments no començaran, almenys, fins al 2028. Punt, doncs, de moment, per als del NIF.
l'aposta europea
"Però no hi ha rivalitat", va afirmar Eleonora Viezzer, catedràtica de Física Atòmica, Molecular i Nuclear de la Universitat de Sevilla. “El nostre alegrem per ells; no és un èxit d'uns quants, és una cosa bona per a tota la societat”. Viezzer, recentment reconegut amb un dels Premis de Física que patrocina la Fundació BBVA amb la Reial Societat Espanyola de Física (RSEF), ha treballat amb diversos dels principals reactors experimentals que hi ha, entre ells, amb el Join European Torus (JET) , la carta europea per no quedar-se endarrerida en la recerca del 'sant grial' de l'energia. I de moment no va gens malament, perquè el JET, una mena d'ITER 'en miniatura' -en concret, un model tokamak deu vegades més petit-, va aconseguir el mes de febrer passat generar 59 megajuliols durant 5 segons.
Un temps que pot semblar nimi, però que en termes destudi de la física, est gairebé com si el plasma estigués 'congelat'. Cosa que també ha passat una mica amb la burocràcia que regeix a aquest 'petit' reactor, que si bé està regit pel consorci europeu EUROfusion, troba en territori Brexit, concretament a la ciutat de Culham, a prop d'Oxford. “Tot i així és una cosa que està sortint a nivell administratiu; amb els col·legues no mirem qui és d'un lloc o altre, la cooperació científica continua sent la mateixa”, assenyala Viezzer.
El JET, juntament amb el NIF, són les úniques instal·lacions actives a tot el món que operen amb deuteri i triti, els dos isòtops de l'hidrogen que són el combustible de les reaccions de fusió. El deuteri és força fàcil d'aconseguir: és present a l'aigua del mar; no obstant això, el triti és un element més complicat d'aconseguir: només en un futur s'aconseguiran les reaccions de fusió en cadenat que es generen 'in situ', de moment cal extreure'l del liti.
La fusió nuclear es presenta així com una font d'energia pràcticament il·limitada, neta i sostenible amb el medi ambient, ja que no genera residus radioactius de llarga durada. A diferència de la fissió nuclear, a la fusió nuclear, a més de produir residus radioactius de llarga durada, és físicament impossible que es produeixi un episodi similar al de Txernòbil o Fukushima, però en cas de caiguda, la reacció s'extingirà per sola.
Un altre dels projectes destacats és SPARC, a les instal·lacions del mític Institut de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Diverses empreses i personalitats (entre elles, el creador de Microsoft, Bill Gates; i el magnat d'Amazon, Jeff Bezos), han apostat tan fort per aquest model basat en imants superconductors d'alta temperatura que els seus creadors afirmen que crearan “el camp magnètic més potent mai creat a la Terra”. De fet, estan tan segurs que prometen que tindran un prototip que podrà recrear la fita del NIF, si bé aquesta vegada en un dispositiu de confinament magnètic, llest per al 2025.
“És important assenyalar que SPARC no és un reactor de producció elèctrica, sinó un experiment científic i tecnològic que el nostre ajudant pretén optimitzar els reactors del futur, validar els nostres models i demostrar que la fusió és possible i prometedora. ”, va explicar a ABC Pablo Rodríguez-Fernández, investigador científic del Centre de Ciència del Plasma i Fusió del MIT al projecte SPARC. «Aquest pas, abans d'una planta de producció d'energia, és molt important, ja que els experiments que hem fet al llarg dels anys encara estan lluny dels mecanismes físics que són necessaris en reactors de producció elèctrica, per això tenir un El pas intermedi, com SPARC i ITER, és fonamental”.
Els 'sols' asiàtics
No només el món occidental té els seus sols artificials. Àsia també està molt interessada en aquesta nova energia. El Japó -amb col·laboració europea- inaugurarà en els propers mesos el JT-60SA. Ubicat a la prefectura d'Ibaraki, serà de tipus tokamak, igual que el JET. Però superarà la seva mida, per la qual cosa serà el prototip més gran a la seva classe fins que l'ITER inauguri.
Per part seva, la Xina té diversos models, si bé el més punter és el reactor tokamak superconductor avançat experimental, EAST. Aquesta màquina que funciona en solitari amb deuteri és portada al límit pels científics i ha aconseguit mantenir una temperatura plasma de 120 milions de graus centígrads durant 101 segons; i allargar fins als 1.056 segons (17 minuts) a temperatura més baixa: 70 milions de graus Celsius. A la setmana d'EAST, Corea del Sud ha creat el prototip KSTAR, que el gener del 2021 va ser capaç d'assolir els 100 milions de graus Celsius durant 20 segons.
És important aclarir que tots aquests prototips encara són experiments: és a dir, de moment cap trasllada l'energia creada a, per exemple, la xarxa elèctrica ni són reactors de fusió comercials. Per això, haurem d'esperar, com a mínim, fins a la propera dècada, segons els experts. “És difícil estimar quan serà possible tenir la fusió com a font d'energia –assenyala Rodríguez-Fernández–. Tot i això, amb el finançament privat que està arribant a la fusió i els avenços que han passat els últims anys, crec que al voltant de la segona meitat de la dècada del 2030 serà quan vegem els primers prototips de generació elèctrica». Viezzer està d'acord: “Sens dubte, estem en un moment crucial i molt emocionant al camp de la fusió. Crec que serem la generació que veiem enlairar aquesta nova i prometedora font d'energia”.
