Una empresa emergente de Seattle afirma haber dado un gran paso hacia la energía de fusión

Zap Energy, empresa emergente especializada en energía de fusión que busca una opción de bajo costo para la producción comercial de electricidad, anunció la semana pasada que dio un paso importante en su trabajo y pronto pondrá a prueba un sistema que sus investigadores esperan llegue a producir más electricidad de la que consume.

Ese logro se considera un hito para alcanzar la meta de cubrir la necesidad de electricidad del planeta con recursos distintos de los combustibles fósiles. Una industria global compuesta por alrededor de 35 empresas emergentes y proyectos estatales de desarrollo con financiamiento considerable explora varios conceptos para lograrlo. Zap Energy, con oficinas en Seattle, sobresale porque su opción (si funciona) sería más sencilla y barata que las de otras empresas.

Las plantas eléctricas nucleares en la actualidad se basan en la fisión, que consiste en capturar la energía liberada por la rotura de átomos. Además de un calor intenso, este proceso genera como producto derivado residuos que permanecen radioactivos durante varios siglos. En cambio, la fusión nuclear replica el proceso que ocurre dentro del sol, donde las fuerzas gravitacionales fusionan átomos de hidrógeno para formar helio.

Desde hace más de medio siglo, varios físicos han buscado la manera de crear plantas eléctricas comerciales basadas en una reacción controlada de fusión. En esencia, pretenden embotellar la energía del sol. Una planta eléctrica de este tipo produciría muchísima más electricidad de la que consume, y sin ningún producto radioactivo derivado. Por desgracia, ninguno de los proyectos de investigación se ha acercado siquiera un poco a la meta. De cualquier manera, en vista del creciente temor en torno al cambio climático, el interés en esta tecnología va en aumento.

“Creemos que es vital que la fusión se convierta en parte de nuestras opciones energéticas”, señaló el presidente de Zap Energy, Benj Conway.

A diferencia de otros proyectos rivales que emplean imanes potentes o pulsos intensos de luz láser para comprimir un plasma y desencadenar una reacción de fusión, Zap aplica una estrategia pionera concebida por físicos de la Universidad de Washington y el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.

Esta estrategia utiliza como base un gas plasma moldeado (una nube de partículas cargadas que con frecuencia se describe como el cuarto estado de la materia) que se comprime con un campo magnético generado por una corriente eléctrica cuando fluye por un conducto al vacío de dos metros de longitud. La técnica se conoce como “sheared flow Z-pinch” (pinzamiento de plasma con flujo cizallado).

El método de “pinzamiento” de Zap Energy no es nuevo. Era posible observarlo en los efectos de la descarga de un rayo ya desde el siglo XVIII, y se propuso como una posible opción para generar energía de fusión desde los años treinta. Los pinzamientos ocurren en la naturaleza en los rayos y las erupciones solares, y el reto para los ingenieros es estabilizar las fuerzas eléctricas y magnéticas en pulsos (medidos en una millonésima de segundo) el tiempo suficiente para que produzcan radiación y se caliente una cortina envolvente de metal fundido.

Brian Nelson, ingeniero nuclear retirado de la Universidad de Washington y director de Tecnología de Zap Energy, señaló que la empresa ya logró inyectar plasma en un nuevo núcleo de reactor experimental más potente. Está en proceso de completar un suministro de energía diseñado para proporcionar suficiente energía para que la empresa demuestre que es posible producir más energía de la que consume.

Si su sistema demuestra ser funcional, los investigadores de Zap afirman que será varios órdenes de magnitud menos costoso que otros sistemas de sus competidores basados en confinamiento magnético o con láser. Se espera que el costo sea muy parecido al de la energía nuclear tradicional.

Algunos investigadores que trabajaron con el diseño Z-pinch no lograron estabilizar el plasma y abandonaron la idea para explorar en su lugar el método con imanes, conocido como reactor Tokamak.

Tras algunos avances logrados por físicos de la Universidad de Washington para estabilizar el campo magnético generado por el flujo del plasma, el grupo estableció Zap Energy en 2017. La empresa ha recaudado más de 200 millones de dólares, entre ellos una serie de inversiones de Chevron.

Por desgracia, todavía hay muchas voces escépticas que arguyen que los avances en la investigación de la energía de fusión son casi todos espejismos y que es poco probable que las inversiones más recientes se traduzcan en sistemas comerciales de fusión en el futuro próximo.

En otoño, Daniel Jassby, físico de plasma retirado de la Universidad de Princeton, escribió en un boletín de la American Physical Society que Estados Unidos atraviesa otra ronda de “fiebre de energía de fusión”, fenómeno que se ha presentado y esfumado cada década desde los años cincuenta. En su opinión, las empresas emergentes que dicen ir por buen camino para lograr construir sistemas capaces de producir más energía de la que consumen no tienen ningún fundamento en la realidad.

“La aceptación generalizada de estas afirmaciones sencillamente es el resultado de una campaña efectiva de propaganda de sus promotores y de los portavoces de los laboratorios”, escribió.

Los físicos y ejecutivos de Zap Energy indicaron en entrevistas realizadas la semana pasada que calculan poder demostrar en un año que su técnica es capaz de alcanzar el punto de equilibrio tan anhelado entre el consumo y la generación de energía.

Si lo hacen, habrán triunfado en una misión en la que varios proyectos de investigación emprendidos desde mediados del siglo pasado han fracasado.

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