Un equip de científics aconsegueix generar energia amb aquest mètode, que podria esdevenir una font inesgotable d'energia en el futur
Els científics del Laboratori Nacional Lawrence Livermore de Califòrnia (Estats Units) han anunciat un fet sense precedents en la ciència: han aconseguit generar energia a partir d'una reacció de fusió nuclear, un procés en el qual els nuclis de diversos àtoms s'uneixen per formar-ne un altre de més pesat mentre s’allibera energia.
Aquest no és el primer experiment de fusió nuclear, però sí que és el primer que acaba amb un balanç positiu d'energia, és a dir, que l'energia que s'ha obtingut durant el procés és més gran que la que s'ha consumit per dur-lo a terme.
Això podria representar una solució a la crisi energètica que viuen molts països, que no tenen fonts d'energia pròpies i depenen d'altres territoris. A més, també podria ser una alternativa als combustibles fòssils i ajudar a combatre els efectes del canvi climàtic.
Un laboratori dels EUA ha aconseguit que una fusió nuclear generi més energia de la que necessita per produir-se. "No s'havia fet mai, en tot el món", ha remarcat el govern nord-americà https://t.co/iRSHngLZu7
— 324.cat (@324cat) December 14, 2022
De moment, la quantitat d'energia obtinguda en aquest experiment encara és molt petita. Falten dècades de recerca per perfeccionar el sistema i poder generar energia en grans quantitats, que serveixi per il·luminar ciutats senceres o produir en fàbriques, per exemple.
El Laboratori Nacional Lawrence Livermore (LLNL) és un laboratori finançat amb fons públics que pertany al Departament de Defensa dels Estats Units. Es tracta d'unes instal·lacions destinades a desenvolupar tecnologia militar i, en aquest sentit, el nou sistema no només permetrà aconseguir energia neta en un futur, sinó que també servirà per desenvolupar nou armament nuclear.
La notícia també és molt important perquè la fusió nuclear és una font d'energia inesgotable que amb prou feines genera residus, a diferència del procés de fissió nuclear que s'utilitza a les centrals nuclears i que genera residus radioactius molt difícils de tractar i emmagatzemar.
Com s'aconsegueix la fusió nuclear?
La fusió nuclear és una font d'energia que es produeix de manera natural a les estrelles com el Sol, per exemple, i que allibera una gran quantitat d'energia. Per aquest motiu, científics de tot el món fa dècades que investiguen com reproduir aquest procés de manera artificial en un laboratori.
En l'experiment del LLNL s'ha utilitzat un conjunt de 192 làsers que dirigeixen l'energia cap a un punt concret, amb l'objectiu de fusionar els nuclis de diferents àtoms. Aquest mètode s’anomena fusió per confinament inercial (FCI): els làsers apunten cap a una càpsula diminuta, de la mida d'una crispeta, que conté deuteri i triti (dos isòtops d'hidrogen).
Els làsers van llançar 2,05 megajoules d'energia i es van obtenir 3,15 megajoules en el procés de fusió, fet que suposa un resultat positiu. Així i tot, també cal tenir en compte que s'han consumit 300 megajoules per activar els làsers. Ara, els científics han de treballar per millorar l'experiment i obtenir-ne un rendiment més gran.
La prova es va dur a terme a la Instal·lació Nacional d'Ignició (NIF), unes instal·lacions de la mida d'un estadi on hi ha els làsers més potents del món. El raig produït per aquests làsers reprodueix la mateixa pressió i temperatura que hi ha a l'interior d'una estrella o d'una explosió nuclear, encara que a una escala diminuta.
☕ El divulgador científic Joan Anton Català ens explica què significa que els EUA hagin aconseguit generar més energia de fusió nuclear de la qual s'ha consumit per obtenir-la | @estelsiplanetes
— Cafè d'idees (@cafedidees_rtve) December 14, 2022
🗣️ "És una fita molt important. És un primer pas".
📲 https://t.co/MrTxQlFc6k pic.twitter.com/IoUJZtnjfy
Els defensors de la fusió nuclear asseguren que es tracta d'una forma d'energia neta, segura i inesgotable, ja que es produeix a partir d'àtoms d'hidrogen, un element abundant a tot el planeta.
El projecte ITER
El Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) és un experiment científic que intenta reproduir la fusió nuclear a gran escala, amb l'objectiu de trobar una nova font d'energia neta i duradora.
Les instal·lacions s'estan construint a Cadarache, al sud de França, però l'ITER compta amb la participació econòmica i científica de 35 països: la Xina, l'Índia, el Japó, Corea del Sud, Rússia, els Estats Units i la Unió Europea.
A diferència de l'experiment dels Estats Units, l'ITER es basa en la fusió per confinament magnètic (FCM): la fusió nuclear no s'aconsegueix mitjançant làsers sinó per l'acció d'un camp magnètic.
Per aconseguir-ho s'està construint un tokamak, un aparell dissenyat per contenir una fusió nuclear a l’interior fent servir la força de camps magnètics. Durant aquesta reacció, les temperatures superen els 150 milions de graus centígrads (com les condicions a l'interior d'una estrella).
L'objectiu de l'ITER és allargar la reacció de fusió durant un període de temps prolongat (l'experiment al LLNL ha durat només una partícula de segon, per exemple). Això permetria mantenir les altes temperatures i la calor que se’n desprendria seria suficient per produir energia de manera sostinguda (la calor serviria per escalfar aigua, que produiria vapor i faria girar unes turbines per generar electricitat).
Fins ara, tots els experiments amb tokamak han consumit més energia de la que produeixen. Malgrat això, els científics estan convençuts que la fusió nuclear és l'energia del futur.
