Fusión nuclear. El órdago energético (I)

Mi energía solar favorita es la energía solar de tecno-ficción: la energía de las estrellas. No la que necesita un largo viaje de 8 minutos y 19 segundos desde el Sol, a la velocidad de la luz (299.792.458 m/s),^[ para llegar exhausta a nuestro planeta antes de producir nada. Que consume ingentes recursos contaminantes antes de poder generar un mísero kilovatio-hora de energía limpia y renovable, hoy por hoy, a cojón de pato (con perdón). Mi energía solar favorita es la que se produce dentro del Sol, también llamada fusión nuclear, si se pudiesen reproducir aquí aquellos fenómenos. Si fuese posible fabricar pequeños soles domésticos para nuestra futura tranquilidad energética. Mi energía solar favorita es aquella que hará posible que podamos vivir, definitivamente, en paz y armonía con la naturaleza y con nosotros mismos. Sin emisiones ni contaminación. Mi energía solar favorita es, por fin, aquella que nos permitirá abandonar el paleolítico energético y medioambiental en el que nos encontramos.

La fusión nuclear: el Sol de la tranquilidad…

La fusión nuclear consiste en la unión de varios núcleos atómicos ligeros de carga similar que se juntan para formar un núcleo más pesado. Para ello necesita de una importante cantidad de energía que desencadene esa fusión para que, como colofón al proceso, pueda liberar diez veces más de la que ha necesitado para poder poner la fusión de partículas en marcha. La fusión nuclear con liberación de energía puede tener lugar, teóricamente, con partículas más ligeras que el hierro. Con partículas más pesadas al mencionado elemento, el proceso necesita absorber energía, con lo que pasamos a la otra rama de la energía nuclear, la fisión.

…contra la fisión nuclear: para los que buscan las emociones fuertes

Sin embargo, esas partículas más pesadas pueden hacer justo lo contrario. Los núcleos pesados se pueden descomponer en otros más ligeros, liberando también una importante cantidad de energía como nuestras centrales nucleares lo hacen ahora, produciendo, aparte de energía, todas esas partículas radiactivas de regalo que son las delicias de políticos y ecologistas. Constituye la otra rama de la energía atómica, la fisión nuclear. De todos los elementos, el uranio es el más conocido. Está en la última fila de la tabla periódica de los elementos y es idóneo para exprimirle su jugo energético, a pesar de sus muy importantes efectos secundarios, hasta que la fusión nuclear esté lista.

Si se acuerdan del cole, la tabla periódica de los elementos está organizada de menor a mayor número atómico –número total de protones en el núcleo del átomo-. Los elementos más ligeros, y los protagonistas de la fusión, son el hidrógeno (H) y el helio (He), mientras que el hierro (Fe) anda por la mitad de la cuarta fila, en el número atómico 26, y el uranio (U), necesario para la fisión, en el número 92, de poco más de 100 que la componen.

Cómo calienta el Sol por la mañana

Pero volvamos a nuestra fusión nuclear protagonista de hoy. El Sol está compuesto, de momento, del mencionado hidrógeno (H) y algo de helio (He), las partículas más ligeras de esa famosa tabla periódica de los elementos pre-Eso de cuando todavía había en España una educación que pudiese considerarse tal. Sus números atómicos son 1 y 2, respectivamente. Nuestra estrella está todavía llena de combustible para proporcionarnos esa cantidad ingente de energía que nos da la vida después de un largo viaje corto en el tiempo. Según vayan pasando los años –miles de millones de años, ya no estaremos aquí para contarlo- todo ese hidrógeno del Sol, ahora a la mitad de su vida útil, se habrá ido convirtiendo en elementos más pesados hasta que ya no pueda más y, agotado el hidrógeno, su evolución y su vida, termine convertida -el Sol, masculino, no deja de ser una estrella, bien femenina ella, hermafrodita al fin y al cabo-, después de engordar y transmutarse en una estrella gigante roja, en una estrella enana blanca, para finalmente marchitarse en forma de una miserable y flácida enana negra. Dicen los científicos que todavía no existe ninguna de estas últimas, el Universo no es lo suficientemente viejo como para que haya dado tiempo a que se pueda formar al menos una. Pero no debemos preocuparnos. Todavía falta mucho para eso. Tenemos pues muchos años por delante, si mientras tanto los humanos no la fastidiamos con nuestras neuras, antes de que se agote el ecológico combustible nuclear.

La energía del futuro: inagotable, renovable y limpia

Si pudiésemos reproducir el fenómeno de la fusión nuclear aquí en la Tierra, tal como lo hace el Sol, necesitaríamos únicamente hidrógeno en forma de sus isótopos más pesados, el deuterio (2H) con el tritio (3H), y fusionarlos con un aporte de energía, para producir helio-4, liberando un neutrón, y generando 17.59 MeV (mega electrón-voltio) de energía. La masa total de los elementos resultantes es menor que la de las partículas originales. Esa diferencia se ha transformado en energía, de acuerdo con la genial ecuación E = m c² desarrollada por Einstein.