Las centrales nucleares son una alternativa no contaminante a las fuentes de energía basadas en combustibles fósiles. Sin embargo, el miedo a fallos de seguridad fatales y a la acumulación de residuos radiactivos ha llevado a que no tengan muy buena aceptación en algunos ámbitos. Por eso, a falta de un sistema eléctrico que se pueda abastecer totalmente de energías renovables, ya hay muchos científicos investigando en la fusión nuclear, una rama mucho más inexplorada que la de la fisión nuclear que normalmente se lleva a cabo en las centrales nucleares. Es un proceso lento, que además requiere mucha financiación, por lo que el sector privado alemán ha puesto buena parte de sus huevos en esa cesta, con la aportación de la mayor ronda de inversión privada de Europea en esta área.
La compañía encargada de emplear ese dinero en la obtención de energía por fusión nuclear será Proxima Fusion. La startup, que también es una filial de la red de investigación pública alemana Max Planck, ha cerrado la cifra de 130 millones de dólares para investigación en fusión nuclear. Por otro lado, el nuevo gobierno alemán también se muestra a favor de la financiación pública para la investigación este prometedor fenómeno.
Buena parte de dicha investigación se llevará a cabo en la planta Wendelstein 7X. Esta depende precisamente del Instituto Max Planck del plasma y ha sido el epicentro de la mayor parte de grandes hitos en fusión nuclear que se han producido hasta el momento. El objetivo de Proxima Fusion es que dicha inversión sirva para poder entregar energía de fusión ilimitada, segura y limpia a la red en la década de 2030. No obstante, como bien recuerdan muchos expertos, de ahí a poder hacer un uso comercial a gran escala de esta fuente de energía hay un largo camino. Los pasos son pequeños, pero cada uno de ellos es un gran logro.
¿Qué es la fusión nuclear?
La fusión nuclear es el fenómeno por el que las estrellas se mantienen encendidas. Al contrario que la fisión nuclear, empleada en las centrales nucleares convencionales o incluso en bombas atómicas como la de Hiroshima, en su caso no se dividen los núcleos de átomos pesados en otros más ligeros, sino que se hace lo contrario. Los núcleos de átomos ligeros se fusionan para dar uno de más tamaño, en una reacción que libera muchísima energía si se da en las condiciones adecuadas.
Normalmente, con la fusión nuclear se usan como combustible dos isótopos del hidrógeno, conocidos como tritio y deuterio. Estos fusionan sus núcleos para dar lugar a un átomo de helio y un neutrón sobrante. El tritio es reactivo, pero no supone un problema, porque se consume en la reacción. En cuanto al helio, es totalmente inofensivo. Por eso, la fusión nuclear se presenta como una forma de energía limpia y segura.
Es cierto que en el proceso también se generan residuos radiactivos, pero son mucho menos que en una reacción de fisión nuclear. Podrían compararse a los que se generan en un hospital. Además, es una reacción mucho más fácil de controlar que la de fisión nuclear. Y es que esta última es una reacción en cadena. Cada átomo que se fisiona libera neutrones que colisionan con otros átomos y producen igualmente su fisión. Esto genera un efecto dominó casi imparable. La fusión nuclear es mucho más fácil de detener. Por ejemplo, al eliminar la situación de vacío, necesaria para que se lleve a cabo. Además, si se acaba el combustible ya no se puede continuar. Por eso las estrellas se acaban apagando.
Parece que son todo ventajas, pero también hay grandes desventajas
Para que se produzca la fusión de los átomos y se pueda obtener energía con ella se necesitan varias condiciones. En primer lugar, deben acercarse lo suficiente para que colisionen y, por otro lado, se necesita una gran cantidad de energía. Esta se puede obtener mediante aceleradores de partículas o calentando muchos los átomos hasta que se convierten en plasma, el estado de materia en el que se encuentran los átomos que se fusionan en el Sol. Y es justo aquí donde comienza el problema. Se necesita tantísima energía que a veces la energía obtenida es menor que la que se invirtió. Lógicamente, eso es muy poco rentable. Por eso, más allá de la prueba de concepto de que la fusión nuclear es posible, hasta hace poco no se había hecho gran cosa al respecto.
Sin embargo, en 2022 se consiguió obtener más energía de la consumida mediante fusión nuclear por primera vez. Fue justamente en la planta Wendelstein 7X y la cantidad obtenida no fue muy alta, pero al menos fue un comienzo. Desde entonces se han conseguido otros grande hitos. Por ejemplo, en 2023 se consiguió por primera vez confinar y estabilizar plasma durante 8 minutos, obteniendo 1,3 gigajulios de energía. Más tarde, en mayo de 2025, se ha logrado llevar a cabo durante 43 segundos una reacción de fusión completa, utilizando un plasma de alto rendimiento. Se obtuvieron 1,8 gigajulios, más que en 2023, por lo que parece que todo va viento en popa.
¿En qué planea Proxima Fusion gastar el dinero?
La planta Welnstein 7X utiliza un sistema en el que se introduce el gas supercaliente, o plasma, en un anillo asimétrico contorsionado con docenas de imanes extremadamente potentes. Estos se utilizan para crear campos magnéticos que comprimen el gas para que los átomos se mantengan cerca y puedan colisionar. Cada uno de ellos cuesta varios millones de dólares y puede hacer el proceso más eficiente. Por eso, desde Proxima Fusion han anunciado que inicialmente gastarán parte del dinero en añadir un nuevo imán al sistema que se usó en su último gran hito.
Buenos tiempos para invertir en fusión nuclear
Desde Proxima Fusion consideran que es un buen momento para invertir en fusión nuclear. Pero no solo porque se hayan obtenido estos resultados tan prometedores. También porque los ataques del nuevo gobierno de los Estados Unidos a la ciencia están llevando a que muchos de sus investigadores quieran venir a trabajar a Europa. Este es el país que más ha invertido de forma privada en fusión nuclear en toda la historia. Por ejemplo, en 2021 la compañía Commonwealth Fusion Systems recuadó 1.800 millones de dólares con este fin.
Sus científicos han gozado de financiación para adiestrarse muy bien en esta área de la ciencia, por lo que si traen sus conocimientos a Europa serán muy buenos tiempos para la fusión nuclear. Desde luego, parece algo interesante en lo que invertir.