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martes, 16 de septiembre de 2014

La energía de las estrellas

El sol es un gran productor de energía nuclear
"La energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Eso nos dijeron siempre en el cole y es la pura verdad. Sin embargo, dado que cada vez necesitamos más energía para mantener nuestro estilo de vida, y las fuentes tradicionales (petróleo, carbón, gas, etc.) se están agotando y las renovables (solar, eólica, hidroeléctrica, etc.) no parecen tener suficiente potencial para nuestras necesidades, los científicos no dejan de buscar nuevas formas alternativas de obtener energía. Y una de las más prometedoras viene de las estrellas.

La fusión nuclear es una de estas nuevas formas de producción de energía. A diferencia de lo que ocurre en las actuales plantas de fisión nuclear, en las que se obtiene energía al "cortar" átomos grandes de elementos como el uranio o el plutonio, en la fusión el proceso es el contrario: la obtención de energía se logra después de "unir" átomos pequeños y crear elementos químicos más complejos. De hecho eso es lo que ocurre en el interior de las estrellas como el sol, donde se producen cantidades enormes de energía.

Este sistema tiene muchas ventajas. Por una parte, su materia prima es el hidrógeno (el elemento químico más simple y abundante del universo). Además el proceso es mucho más limpio que el de las actuales centrales nucleares de fisión, ya que apenas se producen residuos radiactivos y aquellos que se producen son menos agresivos (los residuos de las centrales nucleares actuales pueden permanecer activos durante miles de años, mientras que los de las centrales de fusión podrían quedar inertes en no mucho más de 10 años). Además, dado que estas centrales producen energía a partir de la creación de nuevos elementos químicos complejos en lugar de su destrucción, no sería descabellado pensar que en el futuro sirvieran para crear la materia que necesitemos (por ejemplo, podría llegar a darse la situación de construir una planta de fusión nuclear que produzca oxígeno para futuras misiones espaciales largas).

El problema de la fusión nuclear es que es muy difícil de lograr. Para crear reacciones de fusión atómica es necesario reproducir unas condiciones similares a las que existen en el interior del sol. Esto significa que hay que calentar materia a temperaturas elevadísimas (más de 100 millones de grados) y someterlas a presiones enormes.

Sin embargo ya existen algunos experimentos que apuntan en la buena dirección. Este mismo año, se ha logrado por primera vez en la historia producir más energía de la que se gastó en un experimento de fusión nuclear en California (EE.UU.). Aunque el beneficio neto no ha sido más que del 1%, supone un gran logro.

El reactor termonuclear ITER, en construcción
El experimento más grande y prometedor que está en marcha actualmente es ITER, una gran planta experimental de fusión nuclear que se está construyendo en Cadarache (al sur de Francia) con la participación de varios países de todo el mundo (entre ellos España). ITER contendrá un enorme reactor nuclear capaz de calentar combustible a más de 100 millones de grados mediante rayos láser de alta potencia y comprimirlo en un pequeño recipiente en el que se producirá la fusión de los átomos de hidrógeno para crear helio. Para contener el combustible a una temperatura tan elevada, el reactor utilizará un blindaje de alta tecnología, aunque lo que realmente evitará que nos quememos será un sofisticado sistema de campos magnéticos diseñados para mantener el plasma en su interior (el plasma es un estado de la materia que se consigue al calentarla mucho; es parecido al estado gaseoso, aunque es más inestable y sensible al electromagnetismo). Si todo va bien, ITER debería estar en disposición de crear sus primeros elementos químicos y energía limpia en 2020.

12 comentarios:

  1. Esta bien publicar noticias como esta, que hacen que tengamos un poco optimismo sobre el futuro del mundo. Pero aunque estoy convencido que tu estarás mucho más puesto que yo, creo recordar que se lleva muchas años probando con esta energía y aunque varias veces le han dado bombo, al final no se ha podido estandarizar. Esperemos que esta vez sea la definitiva.
    Buena entrada
    Saludos

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  2. En Monstruos S.A. sacaban energía de los gritos de los niños al ser asustados. Deberíamos investigar más en esa dirección, o en otras fuentes inagotables, como la estupidez humana ;)
    Hay una ley física reconocida que dice así: Cada día que amanece, el número de tontos crece. Eso hay que aprovecharlo SI o SI.
    :D

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  3. jajaja, no te lo creerás, Jatz Me, pero he pensado exactamente los mismo, lo de Monstruos S.A y buscar fuentes inagotables y gratuitas de energía en cosas como esa jajajajaja.

    Y sobre el texto, pues no soy yo muy optimista... si en un experimento guay sacaron un 1% de energía nueva... 2020 me parece muy pronto para que la cosa vaya mejor, ¿no? Que ojalá, oye... pero no sé.

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  4. León, efectivamente, se lleva muchos años investigando todo esto de la energía nuclear de fusión. De todos modos los proyectos siempre han sido a largo plazo: siempre estuvo claro que es difícil producir esta energía a nivel comercial.
    La planta de Cadarache parece bastante prometedora, ya que tendrá suficiente tamaño y potencia como para llegar a conseguirlo (si todo va según lo planeado). Esperemos que lo consigan... :)
    Gracias, me alegra que te haya interesado. A mi estas cosas me llaman mucho la atención, me parecen muy curiosas. Me alegra no ser el único. :D

    Jatz, jaja, estoy de acuerdo contigo: hay que investigar en esa línea, porque si conseguimos extraer energía de los sustos y de la estupidez, tendríamos el futuro energético más que asegurado. :D

    Speedy, jaja, sí, serían fuentes de energía inagotables. :D
    Ten en cuenta que el experimento ese del 1% lo hicieron en una universidad, con un reactor menos sofisticado que el del ITER. En teoría, con el tamaño que tendrá el de Francia, debería ser capaz de producir energía en cantidad suficiente.
    De todos modos aclaro que para 2020 están programados los primeros experimentos e intentos, pero en algún sitio leí que lo más probable es que la central no funcione a pleno rendimiento hasta 2027.

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  5. "El problema de la fusión nuclear es que es muy difícil de lograr"

    Ya te digo, yo intenté una en el cole para un proyecto de tecnología y no hubo manera

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  6. Muy interesante tu post. Ojalá la fusión nuclear sea la energía del futuro porque no soy demasiado fan de las nucleares (tengo una cerca de mi pueblo y no mola nada).

    jajaja como comenta Jatz deberíamos abrir otras líneas de investigación, sobretodo la de la estupidez humana porque de eso tenemos a patadas.

    Besos :)

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  7. Doctora, uf, sí, yo también me acuerdo de la unidad didáctica dedicada a la fusión nuclear en Tecnología. En mi grupo tampoco fuimos capaces de conseguirlo, así que en su lugar construimos un condensador de fluzo. :P

    Hiro, así que cerca de tu pueblo hay una central nuclear... ¿no serás de Springfield? ;D
    En serio, esperemos que esta energía de fusión de buenos resultados. Sería un avance tremendo: puede aportar gran cantidad de energía de manera limpia y segura.
    jaja, sí, la idea de Jatz también sería una gran apuesta de futuro. :D

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  8. La idea es obtener energía limpia y barata. La fisión es un método difícil ahora, pero si se investiga por ese camino, seguro encontraremos como obtenerla más fácilmente.
    La eólica y la solar también tienen su hueco, pero de momento los combustibles fósiles seguirán gobernando durante un tiempo...

    Saludos

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  9. Manuel, eso es: necesitamos energía limpia y abundante para mantener el estilo de vida. La energía nuclear de fisión que tenemos actualmente es potente pero también entraña muchos peligros (residuos radiactivos) y no deja de ser cara (utiliza materias primas muy concretas y que requieren un proceso caro de obtención y preparación). La fusión nuclear podría ser la solución ya que su dificultad estriba en el proceso, pero no tanto en la materia prima o en la producción de residuos.
    Las renovables actuales (eólica, solar, etc.) deberían tener un papel más destacado. Tal vez no sirvan para garantizar el 100% de nuestras necesidades energéticas, pero está claro que podrían utilizarse mucho más de lo que se está haciendo. El problema es que hay oscuros intereses empresariales que prefieren seguir apostando por los combustibles fósiles por motivos que poco tienen que ver con la ecología o la eficiencia.

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  10. Estoy de acuerdo también en que se podría sacar muchísima energía de la estupidez humana. Pero hablando en serio, ojalá se encuentre una fuente inagotable, que no fuera la de la fusión nuclear (o como decía Homer, nucelar, jaja)

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  11. Eowyn, la peligrosa es la de fisión nuclear, debido a los residuos radiactivos que produce. La de fusión podría ser la solución, porque sería prácticamente inagotable y no produciría residuos peligrosos.
    jaja, menudo experto estaba hecho Homer, qué genial :D

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  12. Es que me confundí con Fisión y fusión! Una... que escribe rápida y luego pasa lo que pasa... que mi manos van más rápidas que mi cerebro y claro, de ahí las confusiones.

    Homer es el mejor! Jajaja.

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