20 septiembre, 2017

El láser: ¿la gran esperanza?

Por Roger Corcho
Publicado en FACTUAL

Los láseres están por doquier, ya sea en punteros para señalar, en ratones o en impresoras. Las aplicaciones médicas son múltiples, y dada su espectacularidad, son imprescindibles en los conciertos de rock. Ahora, el láser también podrá ser tenido en cuenta como un medio para lograr energía limpia y segura.

En la actualidad están proyectándose o se han puesto en marcha numerosos experimentos que pretenden explorar las posibilidades del láser, entre los que destaca el HIPER (Investigación sobre Energía con Láseres de Alta Potencia, en sus siglas en inglés). Este proyecto europeo –liderado por el Reino Unido y que cuenta con participación española- se inició en octubre de 2006 y recorrerá distintas fases de prueba hasta que en 2020 sus instalaciones se terminen de construir.

No aspira a ser otro experimento científico más, sino que su éxito se medirá por su capacidad para producir energía viable para la comercialización. Su coste previsto –de mil millones de euros- es, según Kate Lancaster, una de las responsables del proyecto, muy poco, si se piensa en las ventajas  que puede suponer en caso de que funcione. Evidentemente, los responsables del proyecto esperan que logre convertirse en una fuente energética alternativa a los recursos naturales que, como ya se sabe, se están agotando.

LA FUSIÓN LÁSER

En las futuras instalaciones del HIPER se prevé que se reproducirán situaciones extremas que sólo tienen lugar en el interior de las estrellas. Se crearán materiales muy densos –en estados de materia que se conoce como plasma y que se diferencia de los estados sólidos, líquidos y gaseosos, y a temperaturas inimaginables en la superficie terrestre.

Tal como se explica en el sitio web del experimento, el funcionamiento del HIPER se asemejará al del motor a combustión, en el sentido en que son procesos en los que en primer lugar hay una etapa de compresión y después una etapa de ignición. La diferencia reside en que en el HIPER, en ambas etapas interviene el láser.

El funcionamiento previsto del HIPER es como sigue: primero se lanzará una serie de haces de láser que tras reflejarse en distintos espejos, penetrarán de forma simultánea en un recipiente en cuyo interior habrá deuterio y tritio (son isótopos del hidrógeno). Debido al impacto simultáneo de los distintos haces, el deuterio y el tritio se comprimirán y su densidad se elevará.

El siguiente paso –el equivalente a la ignición- consistirá en lanzar otro láser de gran potencia sobre este material. Tras el impacto, la temperatura se prevé que alcanzará los cien millones de grados Celsius. A esta temperatura, se produce la fusión, de la que se espera obtener ingentes cantidades de energía. Este procedimiento pretende, por tanto, desatar toda la energía contenida en el interior de los átomos. En el portal Youtube existen vídeos que visualizan este proceso.

HIPER, ITER, Y MÁS

Respecto a la fusión, siempre se cuenta un viejo chiste sin gracia: será posible dentro de cuarenta años;  el problema es que por mucho que pase el tiempo, siempre faltan cuarenta años.  A pesar de todas las esperanzas frustradas, los científicos no se rinden porque está en juego la capacidad de innovación y progreso de nuestras sociedades, que quedaría en cuestión si no se encuentra una fuente de energía barata y limpia que sustituya a los combustibles fósiles. Por eso, en el terreno de la fusión existen otros proyectos en construcción, del que destaca el ITER, que estará emplazado en Francia. Son proyectos complementarios, que buscan fines similares por medios distintos, para no apostarlo todo a una única carta.

¿Qué secreto esconde la fusión y por qué se cree que puede llegar a ser tan beneficiosa? Fusionar es unir y, en este caso, se trata de unir núcleos atómicos. Es un proceso que tiene lugar en las estrellas constantemente. Las estrellas están compuestas principalmente por hidrógeno, que es el átomo más simple que existe y se caracteriza por tener un único protón –de carga eléctrica positiva- en su núcleo. Si se fusionan dos átomos de hidrógeno, solo hay que aplicar aritmética elemental: 1 protón más 1 protón es igual a 2 protones. El átomo que tiene dos protones es el de helio (no hay más que mirar la tabla periódica). De este modo, la fusión de dos átomos de hidrógeno produce helio.

Sin embargo, en este proceso ocurre un fenómeno extraordinario: si se suman las masas de dos átomos de hidrógeno y se compara con la masa del átomo de helio, resulta que falta masa. ¿Dónde ha ido a parar? Para entenderlo, hay que recurrir a la fórmula más famosa que existe: E=mc2. Con esta fórmula, Einstein mostró que la masa (m) y la energía (E) son términos equivalentes y proporcionales según el factor de la velocidad de la luz (c) al cuadrado. La masa faltante en la conversión del hidrógeno en helio se ha convertido en una cantidad ingente de energía, que las estrellas como el Sol desprenden constantemente.

La fusión es, por tanto, el proceso que genera la energía de las estrellas (y que de paso crea, a partir del hidrógeno, todos los átomos del universo). Los científicos desean reproducir este mismo proceso en unas centrales que abastecieran de energía a toda la población mundial. Queda, sin embargo, un largo camino por recorrer hasta que esto sea posible.

En cualquier caso, parece que se acerca una alternativa energética más que plausible.

About The Author

Related posts

3 Comments

  1. Brian

    El “viejo chiste” tiene un pelín más de gracia si se cuenta bien: «La fusión es la energía del futuro… y siempre lo será».

  2. Emmanuel

    “Los científicos desean reproducir este mismo proceso en unas centrales que abastecieran de energía a toda la población mundial…” Qué terror. Como no todos los países le apuestan, por obvias razones, a esas fuentes de energía, eso significa monopolio… y nada más que monopolio de una de las necesidades más fundamentales del ser humano. Tendremos un mundo limpio entonces, pero más injusto y desproporcionado que este.

  3. vivienne sarobe

    La ciencia ha aportado más felicidad que desgracia. La desgracia sólo viene por miedo, falta de imaginación y por el viejo modelo por el que el mundo se divide en líderes y seguidores, ganadores y perdedores…Espero que con el láser y todas las formas de energía alternativa que se investigan aumente el número de personas que no creemos en la explotación y dirijamos nuestro deseo de control a mejorar la vida para todos. Hay pruebas de que vamos en esa dirección.

Escribir comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *