Se Puede Hacer Un Reactor Arc De Verdad

La tierra tiene agua de sobra para cubrir nuestras necesidades y la mayoría de los países tiene un acceso prácticamente ilimitado a ella. Esta es una verdad impepinable, aunque el corrector ortográfico no quiera aceptarme el término y si no me crees, mira este otro post.

Si no estás de acuerdo o le estás buscando una pega a estas afirmaciones no la busques, que ya te la doy yo. Efectivamente no estoy hablando de agua dulce sino también de agua de mar (oh! qué decepción). Pero este no ha sido solo un titular efectista para que te enganches a la lectura del postal service (que también), lo que he dicho no es mentira y si no que se lo digan a Qatar o a los Emiratos Árabes Unidos, con ciudades que son vergeles en medio de desiertos, sin apenas fuentes de agua dulce.

Proyecto de desaladora de Fujairah y campo de golf Al Badia (Dubai).

La solución es sencilla, desalar el agua de mar. La pega es que se necesitan grandes cantidades de energía, generalmente sacadas del petróleo (cosa que para ellos no es united nations gran problema), y la consecuente emisión de CO_twoa la atmósfera. Entonces no es un problema de agua, sino de energía, otra vez el consabido binomio agua-energía.

¿Y qué podemos hacer para solucionarlo?

Hasta ahora hemos usado el agua dulce, cuyo gasto energético asociado es bastante menor y solo cuando es imprescindible, desalamos agua. La otra opción podría ser usar energías renovables para la desalación, pero usarlas para eso es dejar de usarlas para otras cosas y volveríamos a tirar de combustibles fósiles. Por ahora el ahorro energético es primordial.

¿Y si tuviéramos una fuente de energía limpia, barata y extremadamente abundante?

No estoy hablando del sol, pero los tiros van por ahí cerca, estoy hablando de la energía nuclear. Si hacemos un repaso rápido y simplificado a los conceptos, la fisión nuclear consiste en la división de núcleos de átomos pesados (como el uranio), lo que genera una gran cantidad de calor que convertimos en energía eléctrica. Esta fuente de energía no emite CO₂ durante su operación, lo cual es un punto importante a su favor, pero a cambio tenemos residuos nucleares y la peligrosidad ante un accidente como ya vimos en Chernóbil o Fukushima (east innumerables veces en los Simpsons).

Existe otra forma de energía nuclear, la energía de fusión, de la que últimamente oigo mucho hablar. Está consiste en unir átomos ligeros de hidrógeno para obtener helio, lo que provoca una liberación de energía mayor que la fisión, o sea, lo que hace nuestro sol, por ahí se acercaban los tiros.

Esto ya se sabe hace mucho tiempo y lo usamos desde entonces. La industria armamentística nuclear, que desgraciadamente ha sido la puntera en este tipo de cosas, pasó hace mucho tiempo de las primeras bombas atómicas (o de fisión) a bombas H (de hidrógeno o de fusión).

Esquema de la fusión nuclear.

El primer problema para usar la energía de fusión es controlarla, en una bomba quieres que la energía se libere de manera brusca, pero en una central de generación de energía es lo último que buscas. El otro inconveniente es la energía de activación, para conseguir la fusión tienes que vencer la repulsión electrostática de los electrones, que es increíblemente fuerte, por lo que necesitas una gran cantidad de energía. La fusión te genera en contrapartida mucha más que la que habías empleado, si no sería hacer pan como unas tortas. Esto en las bombas se hace con una bomba atómica (fisión) que actúa como disparador de la bomba H (fusión), para que veáis la gran cantidad de energía requerida.

Pero estamos en el siglo XXI y la ciencia avanza que es una barbaridad. Ya se están desarrollando los primeros reactores de fusión experimentales para la generación de energía como es el ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).

Interior del ITER.

Existen varios problemas técnicos a solucionar, el primero es que para contrarestar la repulsión de los electrones se necesita calentar el combustible de hidrógeno hasta una temperatura de ¡150 millones de grados Celsius! formando un plasma y someterlo a un confinamiento magnético en vacío para que no toque las paredes del reactor (que no aguantarían esa temperatura). Además la compresión del plasma debe hacerse de manera uniforme, algo que resulta muy complicado de lograr. Todo esto se realiza en un reactor en forma de toro de revolución hueco (para los no iniciados, un donut), como podemos ver en la imagen inductive.

Hasta ahora se ha conseguido generar energía por este método, pero se invierte aún más energía de la que se genera la mayor parte del tiempo, cuando el funcionamiento sea completamente autosostenido, tendremos el primer generador de energía de fusión operativo.

¿Porque es mejor la energía de fusión?

La energía de fusión, igual que la de fisión, no genera CO₂.
No genera una reacción en cadena, es decir, si cortamos el combustible, la reacción se para instantáneamente, algo que no ocurre en las nucleares actuales.
Es muy poco radiactivo. El único elemento que es radiactivo es el tritio, del orden de unas 10.000 veces inferior al uranio, y se puede crear directamente en la planta, por lo que no hay que transportarlo. La radiación apenas pueden atravesar las paredes del reactor, y su tiempo de vida medio es de 12 años.
Y lo mejor de todo es el flammable. Para la reacción necesitamos hidrógeno, en concreto, para facilitarla, se usan el deuterio y el tritio. La forma más prometedora de obtener tritio es bombardeando Litio con neutrones, siendo este compuesto moderadamente abundante en la naturaleza ¿Y cuál es la materia prima de donde obtenemos deuterio? ¡¡¡del AGUA!!! un litro de agua generaría la misma cantidad de energía que 350 litros de petróleo y lo mejor de todo es que no hace falta que body of water de un glaciar en los Alpes, podemos usar agua de mar.

Parece ciencia ficción, pero cada vez es menos ficción y más ciencia, una energía buena, bonita y barata, sacada del agua, y que podría ser la solución a la escasez. Estaríamos hablando entonces que el problema del binomio agua-energía se podría solucionar con el trinomio agua-energía-agua.

A modo de resumen podríamos decir que "la solución al problema del agua, está dentro de ella".

Seguramente no ocean todo tan de colour de rosa como lo he pintado, tendrá sus inconvenientes pero sin duda es un futuro esperanzador, concretamente se espera que sea en 2027, cuando el ITER esté operativo.