«En la próxima década veremos el desarrollo de la energía ilimitada y limpia de la fusión»

Cuando hablamos de la energía de fusión, a menudo se explica como la recreación de la energía del Sol. ¿No es una definición demasiado simple para algo tan complejo?

De forma simple, sí. Las estrellas, incluido nuestro propio Sol, son bolas muy grandes de hidrógeno, el elemento más liviano y abundante del universo. Son tan enormes que, en su centro, la presión y la temperatura se vuelven tan altas que permiten que los átomos de hidrógeno se fusionen. De ahí viene su nombre. A través de esa fusión, cambia el elemento y se convierte principalmente en helio. Ese proceso libera muchísima energía: un kilogramo de combustible de fusión contiene unos diez millones de veces más energía que un kilogramo de carbón, petróleo o gas. Esta es la razón de que las estrellas puedan brillar durante miles de millones de años. Pero recrearlo en la Tierra es algo un poco diferente. Por tamaño, básicamente. Aquí necesitas crear un reactor más pequeño para que sea una fuente de energía práctica. Sin embargo sí, fundamentalmente hacemos lo mismo: tomar formas de hidrógeno y fusionarlas en helio. Y eso es una fuente de energía casi inagotable.

Inagotable y limpia.

Sí. Pero es que además aquí lo hacemos de forma incluso más eficiente: la cantidad de fusión por volumen en la Tierra es, al menos, un millón de veces mayor que dentro de nuestro propio Sol. Y si ves los recursos que requiere, te das cuenta de que es sostenible y puede suministrar energía para todo el mundo. Esta es la razón por la que llevamos estudiando la energía de fusión durante tanto tiempo. Sin embargo, es difícil, ya que requiere recrear las condiciones que ocurren en el centro de la estrella, como conseguir temperaturas y presiones increíblemente altas.

Las reacciones nucleares suenan en muchos casos a la catástrofe de Chernóbil. En las centrales de fusión, en ningún caso podría repetirse este capítulo, ¿no es cierto?

Exactamente. Para entenderlo hay que saber que, igual que ocurre en el Sol, aquí en la Tierra la fusión también libera calor. Nuestra tarea es tomar parte de él y convertirlo en electricidad. Pero ese calor no solo sirve para eso: también mantiene el combustible lo suficientemente caliente para que las reacciones de fusión continúen. Y ahí es donde difiere de la reacción de fisión que ocurre en las actuales centrales nucleares, que se sostiene por la reacción en cadena y se puede volver incontrolable. En la fusión esta reacción no se da, por lo que es físicamente imposible que ocurra.

Entonces, ¿cuál es la ‘letra pequeña’ de la energía de fusión?

Lo menos atractivo de la energía de fusión es que ha costado mucho recrear las condiciones que se dan en el centro de las estrellas. De hecho, nuestros equipos no son lo suficientemente eficientes, ya que aún gastamos más energía para ‘encender’ el combustible de lo que recuperamos de la reacción de fusión en sí. Por otro lado, también genera algunos productos de desecho. La ventaja en este punto es que si aplicamos bien la ingeniería, el flujo de desechos será muy pequeño, mínimo.

En los últimos meses se han hecho grandes adelantos: NIF consiguió en agosto pasado llegar hasta los 1,3 megajulios con su sistema de confinamiento inercial. JET también acaba de hacer públicos sus exitosos experimentos. ¿Estamos cerca de conseguir el primer reactor de fusión?

Sí que ha habido avances muy significativos en el último año , lo cual es muy emocionante. Y además hemos visto que lo podemos hacer con diferentes sistemas: fusión inercial, fusión magnética -como el prototipo del MIT-, y mezclas de todo eso. En general son muy buenos avances que demuestran que la ciencia de fusión, en realidad, está bastante madura, porque llevamos haciendo experimentos durante décadas. Por otro lado, también hemos hecho grandes avances en la tecnología, como es el caso del MIT y los sistemas magnéticos, que son claves para conseguir la reacción. Todo esto ha hecho que las perspectivas hayan mejorado considerablemente.

¿Y cuándo veremos el primer reactor de fusión escalable?

Muchas veces se malinterpreta lo avanzada que está la ciencia en este campo. Hemos conseguido recrear muchas cosas que parecen casi ciencia ficción, como conseguir que el plasma se caliente hasta los 100 millones de grados. El ejemplo más reciente es el del modelo europeo JET . También el NIF, que demostraron un nivel sin precedentes en el autocalentamiento del plasma . Todo esto está avanzando, pero queda mucha investigación y desarrollo. El calendario del MIT pasa por comenzar con las operaciones de demostración en 2025. Es factible, pero todo su desarrollo práctico surgirá en la próxima década. Y hay que entender que también es difícil.

¿Qué opina de la iniciativa privada que ha entrado en juego?

Es el comienzo de las industrias en el sector de la fusión. Creo que en la próxima década veremos realmente la combinación y la sinergia entre los avances en la ciencia y en la tecnología de fusión, encaminándonos hacia sistemas aplicables y comerciales. De momento no hemos llegado a ese punto, porque aún necesitamos verificar partes muy importantes relacionados con la ciencia, en particular el punto sobre la producción de energía neta, en el que el plasma se mantiene caliente como en las estrellas. Después, las empresas del sector privado podrán comenzar a construir centrales eléctricas alimentadas con energía de fusión. Y eso sería un punto muy importante para combatir el cambio climático. Pero, como he dicho, aún quedan muchos obstáculos técnicos que superar y algún hito científico importante.

¿Estamos en un momento de ‘bombo’ con respecto a la fusión nuclear o realmente es un momento de inflexión?

Hay algo de los dos. Se siente como un punto de inflexión, pero también porque se nota la inversión de las empresas privadas. También es una tecnología que se acopla muy bien a la urgencia en torno al cambio climático. Personalmente, soy un firme defensor de nuestro enfoque en el MIT, porque creemos que tiene perspectivas muy prometedoras que además ya han demostrado la mayor parte de la ciencia necesaria. Pero también me alientan mucho los logros de las diversas líneas de investigación y sería genial obtener energía de fusión por cualquiera de estos métodos. Cuantos más intentos en una empresa tan complicada como recrear la energía de las estrellas, mejor.

¿Existe una carrera competitiva entre los diferentes tipos de sistemas?

Yo diría que hay una competencia sana. Además, es muy interesante que esté ocurriendo no solo a nivel técnico, sino también a nivel institucional. Por ejemplo, China tiene un programa muy ambicioso y Reino Unido acaba de anunciar su propio proyecto de desarrollo de energía de fusión comercial. Estados Unidos también acaba de sacar una línea más vinculada con el sector privado. Todo esto es positivo.

¿Cuáles son los próximos pasos críticos?

El próximo paso crítico es demostrar que hemos conseguido energía neta procedente del propio plasma; es decir, que se logra obtener más energía de la reacción que la que se necesita para comenzarla. Esto no significa que en este punto una planta de energía sea totalmente rentable, pero será un hito que generará toda una ciencia subyacente, independientemente de la tecnología con la que se consiga.

¿En qué punto se encuentran los experimentos del MIT?

Uno de los escollos en los sistemas prácticos era producir grandes campos magnéticos con electroimanes, porque hasta hace poco consumían demasiada energía o eran tan grandes que no eran prácticos desde un punto de vista económico. Nosotros hemos conseguido desarrollar un imán que crea fuertes campos magnéticos pero que, además, consume básicamente cero unidades de energía eléctrica. Demostramos que funciona el pasado mes de septiembre. Es una tecnología muy disruptiva que ahora se está manifestando en el proyecto SPARC, un dispositivo tipo tokamak que está en construcción en las afueras de Boston, Massachusetts. Su objetivo es mostrar que, desde el punto de vista de los plasmas, genera aproximadamente diez veces más poder de fusión que el calor que se requiere para mantener caliente el combustible. En ese momento, estaremos más cerca de crear una fuente de energía práctica. Pero puede ocurrir con cualquiera de los otros sistemas, y entonces se convertirá en una carrera hacia la comercialización.

¿Afectará la crisis de Ucrania y Rusia a estos experimentos?

Está claro que estamos en un momento enormemente disruptivo, sobre todo en Europa. Sin embargo, no creo que provoque muchas interrupciones en los experimentos. No obstante, el acceso a la energía es una parte importante de lo que está pasando en la ecuación en Ucrania. Y tener fuentes de energía limpias e independientes será una parte muy importante del equilibrio social, político y sociopolítico del futuro.

¿Está convencido de que será la tecnología que combata el cambio climático?

Puede ser una parte muy importante de la solución. Pero tenemos que seguir intentándolo como sociedad y ser muy serios para conseguirlo. No es solo un experimento científico, sino un sistema de energía práctico. Uno de los privilegios que tengo por ser profesor en el MIT es que puedo ver algunos de los talentos más brillantes del mundo entero que llegan a nosotros porque piensan que la ciencia es importante. Y están empezando a aparecer para trabajar en cosas como la fusión. Es lo que me da mayor esperanza.