¿Te imaginas una máquina que pueda superar la temperatura del sol? Parece que la Academia China de las Ciencias ha logrado construirla. Este sol artificial ha sido bautizado con el nombre de Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) y, de acuerdo con el Instituto de Física del Plasma, ha logrado una reacción de fusión nuclear que alcanza los 100 millones de grados centígrados. Aquí te contamos todos los detalles.
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El sol artificial: un reactor de fusión alcanza 100 millones de ºC
El pasado 28 de enero el Instituto de Física del Plasma, componente fundamental de la Academia China de las Ciencias, logró romper el récord de temperatura en un reactor de fusión. Mientras que la temperatura del núcleo del sol es de aproximadamente 15.700.000°C y el punto más caliente de la Tierra, el Valle de la Muerte de California, ha llegado a los 56°C, el reactor de fusión creado por los científicos chinos ha alcanzado, solo por unos segundos, los 100.000.000°C. Sin embargo, esta reacción solo ocurre bajo condiciones muy específicas.
A pesar de que el EAST luce como una gran maquinaria, la asombrosa temperatura que ha superado todos los récords mundiales se alcanza únicamente en un lugar muy pequeño del contenedor y solo durante 102 segundos. Esta duración, aunque parece breve, convierte al reactor de fusión en el sol artificial más longevo que se ha logrado hasta el momento en nuestro planeta. El suceso, más allá de la brevedad de su duración, supone un gran avance en uno de los mayores retos tecnológicos y científicos de nuestro siglo: imitar a las estrellas con la finalidad de que la fusión nuclear se convierta en una fuente de energía viable.
¿Cómo funciona el EAST?
El Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) funciona por medio de una corriente de plasma optimizada gracias a la integración de cuatro tipos de potencia de calentamiento: menor calentamiento de ondas híbridas, calentamiento de ondas de ciclotrón electrónico, calentamiento de resonancias de ciclotrón iónico y calentamiento de ión de haz neutro. Esta sinergia ocasiona una temperatura aproximadamente siete veces mayor a la del interior del sol.
El aumento en la temperatura genera que la inyección de energía exceda los 10 MW, por lo que la energía almacenada en el plasma aumenta a 300 kJ. Para lograr esto, los científicos tuvieron que llevar a cabo múltiples investigaciones y experimentos previos sobre el equilibrio del plasma, su estabilidad, su equilibrio y las posibles maneras de transportarlo. Además, se utilizó un modelo de control de plasma avanzado y predicción de teoría/simulación para demostrar la escala a largo plazo de la máquina.
Por otra parte, tras el aumento térmico del reactor de fusión, se logró que el oxígenos se convirtiera en plasma, el cuarto estado de la materia. En este estado, las partículas se mueven a gran velocidad y chocan con un fuerte impacto, lo cual ocasiona que los electrones se separen de los núcleos de los átomos y formen un conjunto ionizado. Gracias a esta reacción, se llega al pico térmico de los 100.000.000 ºC. Sin embargo, la mayor novedad no es el récord de temperatura, ya que el equipo del Instituto Max Planck alemán alcanzó los 80 millones de grados con una máquina similar algunos meses antes, sino el tiempo que consiguieron mantener la temperatura. Esto supone un gran avance en el campo de la energía nuclear que podría imitar la función del sol natural.
La energía de fusión: el futuro de las energías alternativas
Como sabes, actualmente los científicos están realizando múltiples investigaciones con la finalidad de encontrar otras fuentes de energía. Como sucede con el caso de los bloques de hormigón que almacenan energía eléctrica, el sol artificial generado por científicos chinos se presenta como una alternativa energética que emplea la fusión nuclear para generar calor. La fusión es un proceso químico que consiste en la unión de dos átomos que, al tratar de formar uno más grande, liberan una gran cantidad de energía. Conseguir que esto ocurra de manera estable y controlada, como se intenta con EAST, genera una fuente de energía limpia y casi inagotable.
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El mayor reto al que se enfrentan los científicos, más allá de lograr generar este tipo de energía, consiste en alargar el tiempo durante el cual es posible trabajar con el plasma a altas temperaturas. Aunque el EAST ha superado por mucho a sus predecesores, 102 segundos sigue siendo una duración muy limitada para poder hacer uso de la energía de fusión. Para esto, los miembros de la Academia China de las Ciencias involucrados en el proyecto creen que el reactor de fusión tiene que mejorarse y actualizarse constantemente con la finalidad de llegar a preservar los 100.000.000 ºC al menos 1.000 segundos. Es decir, 16 minutos y 40 segundos.
Aunque recientemente se ha avanzado mucho en el campo de la energía de fusión, las investigaciones de los expertos indican que lo más probable es que todavía tardemos décadas en reproducir la capacidad energética del sol. Sin embargo, cada día se está más cerca de poder emplear tanto la energía de fusión como otros tipos de fuentes energéticas para mejorar nuestra situación medioambiental.
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