¿Es el Helio-3 el oro de la Luna?

¿Qué soluciona el helio-3? ¿Es oro o es una quimera?

Para conseguir la fusión nuclear trabajamos fundamentalmente con deuterio y tritio. El helio-3, un isótopo ligero del helio, podría sustituir al titrio en el combinado. Pero, ¿por qué motivo vamos a querer fusionar He-3 con deuterio si la fusión de deuterio y tritio es casi una realidad que podemos tocar con los dedos?

La respuesta es que los neutrones liberados en la fusión de deuterio y tritio son altamente energéticos. Y estos neutrones hay que frenarlos para evitar que dañen la materia que los rodea (a nosotros, sin ir más lejos). En estos momentos esa tarea no está completamente resuelta. Y es difícil resolverla porque carecen de carga eléctrica.

Sin embargo, en el caso de la fusión de He-3 con deuterio se liberan protones que, al tener carga eléctrica, podríamos frenar fácilmente mediante campos electromagnéticos. Esta sería la ventaja. Pero el resto parecen ser inconvenientes.

Para la fusión de deuterio con tritio es necesario recrear las condiciones del Sol en un laboratorio, es decir, alcanzar una temperatura de alrededor de los 150 millones de grados. Para la fusión de He-3 con deuterio necesitaríamos alcanzar unos 600 millones de grados. Cuatro veces más.

Otra desventaja es que la fusión de deuterio con tritio es mucho más eficiente que la del He-3 con deuterio.

Y aquí no acaban los inconvenientes. Por desgracia, el He-3 es prácticamente inexistente en la Tierra. Habría que ir a buscarlo fuera, y la Luna es el lugar más cercano.

Como la Luna no tiene ni atmósfera ni campo magnético, el viento solar se ha encargado durante los últimos 4250 millones de años de ir aportando poco a poco moléculas de He-3 que se han ido almacenando en las capas cercanas a su superficie. Si queremos He-3 tenemos que buscarlo en la Luna, y la minería lunar ya no es del todo ciencia ficción.

Por ejemplo, en febrero de 2019 la Agencia Espacial Europea (ESA) anunció su intención de investigar la posibilidad de extraer recursos naturales del suelo lunar. Entre dichos recursos naturales, la ESA cita explícitamente el He-3.

Otro ejemplo es el éxito logrado por la NASA el 26 de septiembre de 2022 cuando logró que la sonda DART impactara contra el asteroide Dimorphos, éxito que algunos expertos piensan que puede suponer un espaldarazo a la minería extraplanetaria.

¿Es rentable económicamente el esfuerzo de viajar a la Luna?

La inversión no es solo para el viaje. También hay que resolver los enormes problemas técnicos que supone hacer minería en otro mundo, aunque sea el más cercano, y traer de vuelta a la Tierra el mineral.

En este sentido, la opinión mayoritaria es que la minería lunar requiere una extraordinaria financiación para la que será necesaria la colaboración del sector privado espacial.

Respecto al caso particular de la minería lunar de He-3, hay voces autorizadas, como la del profesor Ian Crawford del Birkbeck College de Londres, precavidas ante su rentabilidad.

Crawford afirma que el He-3 es un recurso limitado y que tras una extracción intensiva estaría abocado a su pronta desaparición.

Hay investigadores que sostienen que todos los esfuerzos merecen la pena para hacer posible la fusión nuclear de He-3 y deuterio.

Por ejemplo, el profesor Gerald Kulcinsky, del Fusion Technology Institute de la Universidad de Wisconsin-Madison (EE UU), lleva años trabajando en un reactor experimental de fusión de He-3. Hasta ahora, el balance energético que ha obtenido no es ni de lejos positivo.

Y también hay científicos contrarios al posible beneficio del He-3. Frank Close, en un artículo muy popular, 'Temor ante los hechos', califica directamente como de un brindis al Sol todo lo relacionado con la fusión de He-3.

Tras una valoración de los pros y los contras, mi opinión es muy parecida a la que expresa Greg De Timmerman en su artículo 'La burbuja de helio: Perspectivas de la fusión nuclear alimentada con 3He'. De Timmerman sostiene que la fusión He-3 y deuterio sólo se convertirá en una tecnología potencialmente útil cuando los reactores de fusión nuclear de deuterio y tritio estén implementados masivamente.

En cualquier caso, y aunque reitero mi escepticismo respecto a un futuro próximo donde la fusión de He-3 y deuterio represente una alternativa energética viable, no puedo olvidar un capítulo de la serie 'Cuéntame'.

En ese capítulo, que transcurre en años previos a la muerte del dictador, Antonio Alcántara y su amigo Desi viajan de noche por la estepa madrileña cuando tienen una avería. Sin otra alternativa que esperar a que alguien pase por esa carretera desierta y les ayude, pasan el rato fumando y contemplando las estrellas.

En cierto momento, Antonio se pone filosófico, mira hacia el cielo y le dice a su amigo Desi algo así como: «¿Te imaginas, Desi, que tuviéramos un aparato para poder llamar al mecánico y a Mercedes, que estará muy preocupada?» A lo que Desi, mucho menos soñador que Antonio, responde algo así como: «¡Por Dios Antonio, qué ideas más raras se te ocurren!». Pues eso.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.