23 diciembre, 2016

FUSIÓN NUCLEAR, ESTADO ACTUAL

Estoy seguro de que varias veces os he contado que soy un gran fan de la ciencia-ficción. Una de mis ambientaciones favoritas dentro de este sector de la literatura es, sin lugar a dudas, la de Mechwarrior. Os cuento por encima: al principio no fue más que un trasfondo escrito para completar el sistema de reglas de un juego de mesa llamado Battletech, pero su contenido era tan bueno y daba tantas posibilidades de desarrollo, que no tardó en nutrirse con juegos de rol, novelas, cómics y videojuegos. Este universo expandido llegó a influenciar mucho a otras franquicias robóticas como Macross (aunque en este caso quizás podemos hablar de un viaje de ida y vuelta), Evangelion o la más actual: Pacific Rim.

Nos encontramos en el año terrestre 3025. Mechwarrior nos pone en la piel de pilotos de grandes ingenios mecánicos humanoides (‘mechs) de más de 20 metros de altura, que armados hasta los dientes dominan los campos de batalla de cientos de planetas que el hombre ha colonizado en su conquista de las estrellas. La tecnología capaz de mover semejantes prodigios es un pequeño reactor de fusión nuclear alojado en el torso del vehículo, bajo capas y capas de blindaje.

Mi sorpresa fue mayúscula cuando descubrí una noticia de este mismo 2016, que a muchos pasó desapercibida. Te reto a intentar recordarla. En ella se decía que, en acto oficial, la mismísima Angela Merkel había puesto en marcha el Wendelstein-7x para producir plasma de hidrógeno. Amigos, cuando hablamos del Wendelstein-7x lo hacemos sobre el reactor de fusión más grande del mundo.

¿Qué me estás contando, señor de Goodbye, Mr. Burns? ¿Es éste el blog apropiado para hablarme de todas esas locuras? Sí, lo es. Vaya si lo es. Dame tiempo, sigue leyendo, y descubrirás por qué.

En 2006, la UE, EEUU, Japón, Corea del Sur, Rusia, India y China firmaron un acuerdo por el cual se comprometían a financiar el Proyecto ITER, acrónimo de Reactor Experimental Termonuclear Internacional. Como curiosidad lingüística, te diré que iter es la voz latina que significa camino en nuestro idioma. Ya veis qué bien traído.

Los términos del acuerdo situaban la contribución de la UE en un 50% del coste, mientras que las otras 6 partes lo harían con un 10%. ITER es el mayor proyecto energético del mundo. Su objetivo no es otro que proporcionarnos la que se ha dado en llamar, la energía renovable más limpia y sostenible de cuantas pueden existir. Si os extrañó la enorme participación económica de Europa en el proyecto, ahora sabéis por qué. Y si no, es que no os habéis leído esta entrada.

Se trata de la fusión nuclear, no fisión, que es la que utilizamos actualmente en nuestras polémicas centrales (Ascó, Trillo, Chernóbil, Fukushima). Mientras que la fisión nuclear utiliza uranio como combustible y produce desechos radiactivos, la fusión no necesitaría apenas combustible ni produciría desechos. Energía forever con un mínimo esfuerzo.

Sé que a muchos se os vendrá a la mente aquellos intentos errados de conseguir la máquina de movimiento perpetuo, que tanto recorrido tuvo en siglos pasados, y que intentaba proporcionar energía ilimitada con un simple impulso inicial. Más allá de teorías conspiranoicas que dicen que Tesla pudo construir una pero que los grandes frenaron su desarrollo, la máquina de movimiento perpetuo ha sido siempre una quimera. Hoy en día, casi podríamos decir que se trata de magufología. Y ahí está la gracia: el proyecto ITER quiere demostrar que un generador de energía inagotable es posible.

Básicamente, se trata de reproducir, a pequeñísima escala, las condiciones de una estrella. Tenga el sol en su salón, señora. Sí, suena a selfdestruction por megaexplosión, cierto. Pero tranquilos, que no se trata de una locura tan grande como se pueda pensar. Atentos ahora, que voy a explicar cómo va esto. Por lo menos, qué es lo que se tiene proyectado hacer.

Cogemos un cacho de hidrógeno y lo calentamos a temperaturas enormes, hasta que se forme una bola de plasma caliente. Teniendo en cuenta que esa bola de plasma está bien calentita, a unos 100 millones de grados centígrados, se nos ocurre que no hay ningún material que conozcamos capaz de resistir semejante temperatura. ¿Cómo contenemos entonces esa tremenda KameHameHa incandescente?

Basándose en el diseño ruso tokamak, se crea una cámara de confinamiento toroidal, un vacío con un potente campo magnético que evita que esa bola de plasma toque las paredes y la mantiene suspendida. Si quieres imaginar un reactor de fusión, como ejemplo ingenuo, imagina una bola de plasma megacaliente girando a toda velocidad por el interior de un donut hueco, que usa un sistema de imanes para repelerla en equilibrio, evitando así que toque las paredes.

Ahora que sabes cómo funciona, volvamos a hablar del proyecto ITER.

Algo tan complejo como controlar la energía del sol, lleva su tiempo. Las fechas de finalización con las que se trabaja en la actualidad son 2027, lo que a nosotros nos parece una auténtica pasada. Menudo subidón sería tener en sólo una década esta tecnología. Sin embargo, los más críticos con el ITER, acostumbrados a los continuos retrasos y a las constantes subidas de presupuesto, no se lo acaban de creer.

Porque sí, hay voces críticas al respecto, y no precisamente de tertulianos de programa rosa de televisión.

Os he contado la teoría, la línea de trabajo que se está siguiendo en la actualidad. Pero estos son los principales problemas de corte científico a los que se enfrenta el ITER:

  • Controlar la fusión nuclear es encontrar el punto de equilibrio entre la energía que se necesita para acelerar y mantener al plasma en la cámara de confinamiento, y la que se obtiene en la propia fusión. Hoy por hoy, ese equilibrio no se ha encontrado ni por asomo, porque el reactor de fusión consume más energía para funcionar que la que produce. Eso significa, en otras palabras, que no genera energía.
  • La bola de plasma, la KameHameHa de hidrógeno que calentamos antes, tiene que ser una bola uniforme. En las estrellas, la gravedad es la que se encarga de comprimir el hidrógeno en una bola perfecta, pero esa uniformidad es muy difícil de conseguir aquí en la Tierra. Como la esfera se deforme un poco y toque una de las paredes de la cámara, ya la tenemos liada.

Aunque tal vez te parezca que son dos nimiedades, no lo son en absoluto. El mismo Georges Charpak (1924- 2010), Premio Nobel de Física y activo militante por el desarme nuclear, ya advirtió que la investigación de la tecnología de fusión nuclear era demasiado cara y su control científicamente inviable. Charpak decía que sería imposible controlar una energía que en la naturaleza se nos muestra como incontrolada. En una estrella, el proceso que la mantiene ardiendo es aleatorio, así que el concepto falla en sí mismo: necesitamos controlar algo que debe ser incontrolable para existir.

Además, la cámara de vacío no estaría lo suficientemente limpia, por mucho KH-7 que se use. La cámara contiene átomos de metales como el cobre y el hierro, cuya interacción con el plasma podría hacer que el control de las trayectorias a nivel atómico fuera imposible.

Bernard Bigot, el director actual del proyecto ITER, va más allá de lo científico. Según sus propias palabras, dice que la gestión es el principal problema al que se enfrenta. Dibuja un escenario en el que todos los socios de esta organización multinacional trabajan a su aire, lo que provoca a la larga un sinfín de retrasos y sobrecostes.

Y mientras Bigot pide que se establezca una jerarquía que haga más fácil la administración de los recursos del proyecto, se elevan voces cada vez más críticas en EEUU en contra de su financiación. Ahora que llega la Era Trump, y viendo la deriva que está tomando la visión de sus políticas energéticas, la participación de los americanos corre serio peligro.

Pero hemos dicho al principio del post que la señora Merkel le ha dado al botoncito del  Wendelstein-7x y ha producido plasma. Esto es cierto, pero muchos consideran que ha sido un acto más bien mediático, dirigido a calmar los ánimos con un: “tranquilos, esto marcha. No se os ocurra dejar de financiarlo”. Otros, critican el encendido diciendo que es un logro muy pequeño para el tiempo que lleva construyéndose.

Trolleadas y conspiranoias aparte, está claro que los problemas científicos suponen un reto descomunal. Sin embargo, hay que ser conscientes de que estamos en un momento en la historia en el que los avances tecnológicos y científicos se suceden a una velocidad tan grande, que pensamos que todo tiene que tener la misma cadencia. Estamos hablando de controlar la energía de una estrella para conseguir abastecer nuestras casas de luz, nuestros coches, aviones, ‘mechs y todo lo que se nos ocurra. Pensar en los hitos científicos que la humanidad ha alcanzado en estos dos últimos siglos haría que un hombre del medievo fuera tachado de loco, si no quemado en la hoguera. Si necesitamos dos siglos más (y el planeta nos soporta) para alcanzar esta tecnología, ¿por qué no emplearlos?.

Y si te preguntas si es tan caro el proyecto ITER como dicen, hablemos de cifras. El proyecto maneja un presupuesto de 13.000 millones de dólares a 10 años. La organización e infraestructuras del Mundial de Fútbol de Qatar 2022 es de cerca de 130.000 millones de dólares. Diez veces más, Mike.

¿Debemos seguir invirtiendo en las renovables de toda la vida? La respuesta es muy fácil: debemos dejar de invertir en energía solar, eólica e hidroeléctrica cuando el sol, el viento y las mareas dejen de existir. Mientras llega la fusión nuclear a nuestro salón, e incluso con ella entre nosotros, no podemos negar lo que nos rodea. Están ahí, usémoslas.

Si te has preguntado sobre la participación de España en el ITER, te diré que es bastante alta. Sigue contribuyendo a ese 50% del presupuesto que mete Europa en el proyecto, y hay una alta presencia de empresas españolas en la fabricación de componentes y sistemas. Además, en Barcelona está la sede de F4E, la agencia que controla a nivel administrativo los suministros de los socios europeos.

Quién sabe qué hubiera pasado si finalmente el lugar de construcción se hubiera establecido en Vandellós, Tarragona. Fue una propuesta muy seria por parte de los países miembros del acuerdo, pero los habitantes de la zona, respaldados por grupos ecologistas (Ecologistas en Acción), se quejaron del enorme despilfarro económico, de la deriva de capital desde las renovables de toda la vida a una tecnología experimental como es la fusión nuclear, y de los riesgos de seguridad.

Actualmente, el proyecto ITER se desarrolla en Cadarache, muy cerca de Marsella, y ha sido capaz de crear más de 4.000 puestos de trabajo.

No sé si algún día podré sacarme el carnet de ‘mech para ir a dar un paseo el fin de semana. Con poder disponer de energía limpia que sea incapaz de contaminar el planeta tendría suficiente. Más que suficiente. Confiar en el ITER es confiar en nuestras posibilidades. Es confiar en la humanidad.

Y ya va siendo hora.

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