La fusión nuclear es la reacción en la que dos núcleos de átomos muy ligeros se unen para formar un núcleo estable más pesado, con masa ligeramente inferior a la suma de las iniciales. Esta diferencia de masa da lugar a un gran desprendimiento de energía. La energía producida por el Sol tiene este origen. Para que tenga lugar la fusión, los núcleos cargados positivamente deben aproximarse venciendo las fuerzas electrostáticas de repulsión.
A diferencia de la energía de fisión, que implica romper átomos muy pesados para liberar energía, la fusión libera energía como resultado de la unión de dos átomos ligeros, por ejemplo, la fusión de dos átomos de hidrógeno para formar uno de helio. La más fácil de conseguir es la unión del deuterio (se encuentra en el hidrógeno que hay en el agua de mar) y el tritio, para formar helio. Es una fuente de energía prácticamente inagotable.
No es sencillo obtener la energía, ya que los núcleos a unir tienen carga positiva y se repelen. Para ello se aceleran en un acelerador de partículas haciéndolos chocar, pero se utiliza más energía en acelerarlos que la que se obtiene en el choque (en la imagen de la izquierda podemos ver el acelerador de partículas de 27 km de circunferencia en la frontera franco-suiza, cerca de Ginebra).
Para solucionar este problema se utilizan varios métodos. Uno de ellos es la fusión por confinamiento inercial, que consiste en unir los núcleos mediante haces de láseres. Otro es la fusión por confinamiento magnético, que consiste en calentarlos hasta temperaturas de millones de grados consiguiendo que choquen entre sí. Esto es lo que sucede en el interior de una estrella, que en esencia es un reactor enorme de fusión.
Las ventajas de la fusión son que los combustibles primarios son baratos, abundantes, no radiactivos y se encuentran repartidos por todo el planeta. El sistema es seguro, ya que la reacción no es en cadena y se puede detener en cualquier momento. Produce muy pocos residuos radiactivos que pueden reutilizarse en el mismo reactor. No produce gases de efecto invernadero.
El ITER
El ITER (Reactor Termonuclear Experimental Internacional) ubicado en Cadarache (Francia), cuya construcción se inició en 2013, es un proyecto conjunto de la Unión Europea y otros seis países que incluye a los Estados Unidos. Empezó su andadura en 1986. Su objetivo es obtener un reactor de fusión nuclear para uso comercial. La fusión se realizará dentro del “Tokamak”, una cámara de vacío de 24 metros de altura y 28 de diámetro donde se debe confinar un plasma a temperaturas de 100 millones de grados que se mantendrá controlado mediante fuertes campos magnéticos producidos por grandes imanes superconductores. El desarrollo de este proyecto, el más ambicioso hasta el momento, está resultando enormemente complejo y ha sufrido muchos retrasos por falta de financiación. Se espera que su construcción termine en 2020.
Se trata de una de las grandes esperanzas para obtener energía limpia, barata e ilimitada. El sueño de suministrar energía a las ciudades con estrellas en miniatura está cada vez más cerca. El combustible es el hidrógeno. El confinamiento del plasma en los reactores durante el tiempo suficiente es uno de los grandes problemas a resolver.
La fusión en frío
Dadas las dificultades para mantener esas temperaturas y para confinar el plasma, se está investigando la fusión fría, que logra crear energía sin necesidad de calentamiento.
En 1989 dos químicos norteamericanos aseguraron haber logrado la fusión fría mediante un sencillo ingenio y a través de la electrolisis, con una barra de paladio rodeada de hilo de platino, sumergida en agua pesada (rica en deuterio). Aplicando una corriente eléctrica el deuterio se separa del oxígeno del agua y se acumula en la barra de paladio. Llega un momento en que los núcleos de deuterio y paladio se funden a temperatura ambiente, provocando la reacción nuclear, que libera energía. Finalmente este experimento no funcionó como se esperaba.
Actualmente, para lograr resultados prácticos y a largo plazo, se aplica la técnica de la sonoluminiscencia, que consiste en emitir luz por los líquidos sometidos a ultrasonidos.
La fusión fría no sólo no contamina y es inagotable, sino que es muchísimo más barata de conseguir. Podría haber plantas generadoras en muchos países, vehículos movidos por fusión nuclear, equipos generadores portátiles, baterías inagotables, aeronaves y buques que no necesitaran repostar, etc.
Sin embargo, habrá que esperar muchos años para ver los primeros resultados, si es que los gobiernos ponen verdadero interés y no predominan los intereses particulares de las empresas energéticas en mantener los combustibles actuales.