?Alterar¨¢ la composici¨®n de la atm¨®sfera el uso masivo de la fusi¨®n nuclear?

La gran ventaja que tiene la fusi¨®n nuclear es que, con pocos gramos de combustible, se puede obtener una gran producci¨®n de energ¨ªa. M¨¢s concretamente, un gramo de combustible en el proceso de fusi¨®n tiene el potencial de generar el equivalente a ocho toneladas de petr¨®leo. De la misma forma, el Sol mediante las reacciones de fusi¨®n es capaz de suplir de energ¨ªa a todo el planeta Tierra.

Es igual que sucede con la fisi¨®n, el proceso que se utiliza ahora para producir energ¨ªa en las centrales nucleares en funcionamiento, que la cantidad de combustible (uranio en este caso) que se necesita es muy poca comparada con el combustible que requieren las centrales t¨¦rmicas de carb¨®n, gas o petr¨®leo. Por muy masiva que llegue a ser la utilizaci¨®n de la energ¨ªa de fusi¨®n en el futuro, nunca su uso (por la extracci¨®n de materiales necesarios o la emisi¨®n de gases) ser¨¢ tan grande como para alterar la composici¨®n de nuestra atm¨®sfera. Adem¨¢s, la fusi¨®n es una energ¨ªa que no emite gases de efecto invernadero.

Para conseguir reactores de fusi¨®n ser¨¢ necesario el uso de is¨®topos de hidr¨®geno. Los is¨®topos son ¨¢tomos de un mismo elemento (con igual n¨²mero de electrones y protones), pero con diferente n¨²mero de neutrones. Esta caracter¨ªstica supone que los diferentes is¨®topos de un elemento tienen las mismas propiedades qu¨ªmicas, pero distintas propiedades f¨ªsicas. Las reacciones de fusi¨®n que se dan a menor temperatura son las producidas entre el deuterio y el tritio. El deuterio es muy abundante en el agua del mar y se obtendr¨¢ de ah¨ª por hidr¨®lisis. Y el tritio se producir¨¢ en el propio reactor de fusi¨®n, ya que los neutrones procedentes de las reacciones de fusi¨®n impactan en un manto regenerador compuesto, entre otros elementos, de litio. Un neutr¨®n y un litio dan como producto un tritio que volver¨¢ a ser utilizado como combustible en el plasma. El plasma es el material utilizado para que los n¨²cleos puedan fusionarse y producir energ¨ªa. Es un gas ionizado que tiene m¨¢s de cien millones de grados de temperatura.

En la fusi¨®n, como ocurre tambi¨¦n en la fisi¨®n, hablamos de reacciones nucleares, diferentes a los procesos que conocemos de quemado de combustibles, que son procesos basados en reacciones qu¨ªmicas. En el caso de la fusi¨®n necesitamos aproximar los n¨²cleos para que entren en juego las fuerzas nucleares y se atraigan fuertemente. Cuando se fusionan forman un elemento nuevo cuya masa pesa menos que la suma de las masas de los n¨²cleos iniciales. Esa diferencia de masa (aunque es casi insignificante) tiene la capacidad de transformarse en energ¨ªa por la famosa ecuaci¨®n de Einstein E=mc?. Y debes saber que hemos partido de elementos muy ligeros. Como te explicaba, utilizamos los is¨®topos del hidr¨®geno, que es el elemento m¨¢s ligero de la naturaleza, el que est¨¢ primero en la tabla peri¨®dica, porque tiene solo un prot¨®n y un electr¨®n. Y el siguiente es el helio. Uniendo dos hidr¨®genos mediante la reacci¨®n nuclear de fusi¨®n obtenemos un helio y un sobrante que es un neutr¨®n y es el que tiene mucha energ¨ªa.

Para que te hagas una idea de la cantidad de material que necesitamos como combustible, en las m¨¢quinas de confinamiento de plasma que usamos para experimentos de fusi¨®n tenemos una densidad un mill¨®n de veces menor que la densidad del aire que respiramos. Esto quiere decir que son muy pocas part¨ªculas. La densidad es tan baja que por muchas reacciones que se produzcan con liberaci¨®n de helio nunca podr¨¢ llegar a alterar la composici¨®n de la atm¨®sfera. Ni por el consumo del hidr¨®geno ni por las emisiones productor de las reacciones de fusi¨®n, porque adem¨¢s estas emisiones no contendr¨¢n CO?.

Isabel Garc¨ªa Cort¨¦s es cient¨ªfica titular del Laboratorio de Fusi¨®n del Centro de Investigaciones Energ¨¦ticas, Medioambientales y Tecnol¨®gicas (CIEMAT).

Pregunta enviada v¨ªa email por?Leonardo Arrab¨¦

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