Steve Cowley es una de las máximas autoridades mundiales en fusión nuclear. Tuve la oportunidad de conocerlo no hace muchos años, en Madrid, durante una de las conferencias que pronuncia a lo largo y ancho del planeta para divulgar en qué medida esta tecnología puede contribuir a resolver las necesidades energéticas del ser humano.

Su mensaje cala hondo. Es imposible escucharle sin resultar contagiado por su entusiasmo, y, sobre todo, sin sentirse profundamente atraído por la fusión nuclear, de la que es un firme defensor. Y es que, según este físico teórico británico, esta tecnología es la única que podrá resolver la crisis energética en la que ya estamos sumidos, y que irá a más durante las próximas décadas. ¿Su promesa? Energía limpia, segura y virtualmente ilimitada. Pero para hacerlo posible aún hay numerosos retos que es imprescindible resolver.

No todo lo nuclear es igual

Antes de que veamos cómo funciona la fusión nuclear con cierto detalle merece la pena que nos detengamos para conocer en qué se parecen la fusión y la fisión nuclear, y también en qué difieren. Tienen en común algo evidente: ambas son reacciones nucleares cuyo objetivo es liberar la energía contenida en el núcleo de un átomo.

En los dos casos la energía se libera en forma de calor, y, dentro de las centrales nucleares, es transferido al agua contenida en un enorme depósito para generar vapor de agua a alta temperatura, que será inmediatamente utilizado para accionar un conjunto de turbinas cuyo movimiento generará la energía eléctrica que nosotros utilizaremos posteriormente.

Si nos fijamos en este proceso podemos darnos cuenta de que cumple claramente el Principio de conservación de la energía del que todos oímos hablar, al menos, cuando estábamos en el colegio, y que conocemos gracias a los trabajos de científicos como Tales de Mileto, Galileo, Leibniz o Newton, entre otros. Esta ley dice que la energía ni se crea, ni se destruye, sino que, sencillamente, se transforma de una forma de energía a otra. Una consecuencia importante de este principio es que la energía total de un sistema permanece constante, por lo que es la misma antes y después de cada transformación.

Si regresamos a lo que realmente nos importa, a nuestra central nuclear, podemos ver que la energía contenida en el núcleo de un átomo es liberada en forma de calor (por lo que obtenemos energía térmica), al margen de que recurramos al procedimiento de fisión o fusión nuclear. Precisamente, esta es la función del reactor nuclear: transformar la energía nuclear contenida en los átomos en energía térmica.

Justo a continuación esta última forma de energía provoca que una parte del agua del depósito se evapore, apareciendo vapor a alta presión, y, por tanto, dotado de energía cinética, que es aquella que poseen los cuerpos debido a su movimiento. La energía cinética del vapor de agua en movimiento se transforma en energía mecánica al hacer girar las turbinas de la central nuclear, y, por último, esta se transforma de nuevo, esta vez en energía eléctrica, gracias al accionamiento de un generador, que es el responsable de producir la electricidad que llega, entre otros lugares, a nuestras casas.

Dos estrategias diferentes

Como acabamos de ver, la función inmediata tanto de un reactor que utiliza fisión nuclear como de otro de fusión nuclear es exactamente la misma: producir vapor de agua a alta temperatura, para, al final del proceso y mediante las transformaciones que acabamos de ver, generar energía eléctrica.

Curiosamente, el principio básico de funcionamiento de las centrales de producción de energía eléctrica que utilizan como combustible petróleo, carbón o gas, es exactamente el mismo: calentar el agua de un depósito para producir vapor de agua y accionar una turbina.

Todos los reactores nucleares comerciales que utilizamos actualmente recurren a la fisión, y no a la fusión nuclear.

Aquí concluyen las semejanzas entre la fisión y la fusión nuclear. Las centrales nucleares que utilizamos actualmente recurren a la fisión nuclear, y no a la fusión. Sin excepción. Y esto se debe a que, aunque los reactores experimentales ya nos han demostrado que la fusión nuclear funciona, es un proceso tan complejo que, como veremos más adelante, los físicos y los ingenieros aún no han encontrado la forma de conseguir que la reacción de fusión se comporte de forma estable de manera prolongada.