¿Cuánto y durante cuánto tiempo hay que calentar el hidrógeno para mantener una reacción de fusión?

En los últimos 50 años, el mundo de la energía ha experimentado un cambio dramático. Los combustibles fósiles se han quemado a un ritmo sin precedentes, y las fuentes de energía renovables son cada vez más populares. Sin embargo, se calcula que aún nos quedan unos cuantos siglos de combustibles fósiles antes de que se agoten por completo, lo que nos lleva a preguntarnos: ¿Qué pasará cuando lo hagamos? Por suerte, hay otras opciones. La fusión nuclear es una forma de evitar nuestra dependencia del carbón y el petróleo porque puede producir energía sin quemar nada ni emitir gases de efecto invernadero a nuestra atmósfera. También se considera limpia, ya que sus subproductos serían el helio (un gas no tóxico) y los iones de hidrógeno (iones con un solo electrón), que pueden eliminarse fácilmente de las moléculas de agua mediante electrólisis tras dejar su residuo radiactivo».

Para mantener una reacción de fusión, el hidrógeno debe calentarse a 15 millones de Kelvin, o 27 millones de grados Fahrenheit.

Se calcula que el núcleo de nuestro sol tiene unos 15 millones de grados Kelvin. La superficie de nuestro sol tiene unos 10.000 grados Kelvin. Para mantener una reacción de fusión, el hidrógeno debe calentarse a 15 millones de grados Kelvin o 27 millones de grados Fahrenheit.

A modo de comparación, se estima que el núcleo de nuestro sol está a unos 15 millones de Kelvin, y la superficie de nuestro sol está a unos 10.000 Kelvin (10 veces más caliente que nuestros hornos más calientes).

Si está lo suficientemente caliente, los átomos de hidrógeno pueden fusionarse para formar helio. Esto es lo que ocurre en el sol, que es un reactor de fusión natural. Se calcula que el núcleo de nuestro sol tiene una temperatura de unos 15 millones de grados Kelvin (15 MK), y la superficie de nuestro sol tiene unos 10.000 grados Kelvin (10 veces más caliente que nuestros hornos más calientes).

Esto significa que si queremos mantener una reacción aquí en la Tierra, tendremos que calentar el hidrógeno mucho más que eso.

El plasma debe mantenerse a temperaturas lo suficientemente altas como para calentar las partículas lo suficientemente rápido como para que superen su repulsión natural entre ellas y colisionen con la energía suficiente para fusionarse.

El plasma debe mantenerse a temperaturas lo suficientemente altas como para calentar las partículas con la rapidez suficiente para que superen su repulsión natural entre sí y colisionen con la energía suficiente para fusionarse.

El plasma debe calentarse a 15 millones de grados Kelvin, pero debe hacerlo sólo durante una fracción de segundo antes de dejar que se enfríe para que las reacciones de fusión continúen de forma incontrolada.

Esta temperatura es muy superior a la que experimentamos en la Tierra, donde el agua hierve a 100 grados Celsius (212 grados Fahrenheit).

El hidrógeno debe permanecer calentado el tiempo suficiente para que la fusión siga produciendo energía en cantidades que superen la energía necesaria para el calentamiento.

Usted pregunta: «¿Cuánto y durante cuánto tiempo debe calentarse el hidrógeno para mantener una reacción de fusión?». La respuesta es: «durante mucho tiempo». La reacción debe mantenerse durante mucho tiempo. Esto puede sonar como si significara lo mismo que «el tiempo suficiente», pero no es así. La reacción debe producir más energía de la que consume. Esto se denomina autosostenimiento, lo que significa que el proceso de fusión puede continuar sin aporte de energía adicional después de haberse iniciado mediante una fuente de energía inicial (que llamamos «desencadenamiento»).

La fusión nuclear puede crear más energía de la que consume

La fusión nuclear está todavía en fase experimental. Hay muchos retos que superar antes de que pueda utilizarse comercialmente. Podría utilizarse para alimentar naves espaciales o generar electricidad en la Tierra, o ayudar a reducir la huella de carbono de nuestro planeta.

Conclusión

La fusión nuclear puede ser una fuente de energía libre de carbono, segura, limpia y sostenible. Tiene el potencial de proporcionarnos abundante energía limpia para el futuro.

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