Fusió nuclear: l'energia neta del futur?

Imagines una font d'energia neta, segura i inesgotable? Tot i que encara queda molta recerca per fer, la fusió nuclear es podria convertir en l'energia del futur.

Fusió nuclear.

La fusió nuclear se'ns ha escapat entre els dits durant anys. Ara, després de la fita assolida pels científics del laboratori de Livermore, a Califòrnia, que han aconseguit per primera vegada una fusió nuclear amb guany net d'energia, ens hem demanat si veritablement és possible resoldre els problemes energètics de la humanitat amb una font d'energia neta i il·limitada.

 

Fissió i fusió nuclear: en què es diferencien?

La fusió nuclear és el procés pel qual dos nuclis atòmics s'aproximen l'un a l'altre suficientment per fondre's i formar un nucli més pesat. D'aquesta manera, l'energia s'allibera.

Un reactor de fusió utilitza com a combustibles deuteri i triti, isòtops de l'hidrogen que es poden obtenir amb relativa facilitat.

La fissió nuclear és el procés contrari: té lloc quan un nucli pesant se separa en nuclis més petits, alliberant energia. Aquesta tecnologia és la que fem servir en les centrals nuclears actuals, amb urani com a combustible.

 

És realment la fusió nuclear una energia neta?

La resposta és sí, la fusió nuclear és energia neta. De fet, segons José Manuel Perlado, president de l'Institut de Fusió Nuclear "Guillermo Velarde" de la Universitat Politècnica de Madrid (UPM) i professor emèrit de Física Nuclear, sempre s'ha qualificat com a "segura, neta i inesgotable".

  • És segura intrínsecament perquè precisa d'una font externa perquè es mantingui. La fusió nuclear és una reacció que s'atura en tallar el subministrament de combustible.
  • És neta perquè no genera residus radioactius de mitjana i llarga vida. De fet, els seus residus neixen com a conseqüència de l'activació neutrònica. Per tant, "no produeix gasos nocius i genera residus nuclears de molt baixa activitat".
  • Finalment, que és inesgotable és indubtablement cert. "En el cas del deuteri, es troba en abundància a l'aigua dels oceans, i el triti és generat dins del mateix reactor a partir del deuteri", afegeix l'expert.

Si comparem l'energia nuclear renovable amb altres tipus d'energies, es pot comprovar que aquesta és una font molt més revolucionària. Tal com explica José Manuel Perlado, "podria produir un subministrament potencialment il·limitat d'energia neta sense generar residus bruts ni cap quantitat significativa d'emissions de carboni".

“L'energia mitjançant la fusió nuclear s'ha qualificat sempre com a segura, neta i inesgotable”.

– José Manuel Perlado, president de l'Institut de Fusió Nuclear "Guillermo Velarde" de la Universitat Politècnica de Madrid (UPM)

Recerca i evolució de l'energia nuclear de fusió

Tot i que encara queda molt per aprendre sobre aquest tipus d'energia, durant els últims anys no s'ha parat d'estudiar. Actualment, segons explica Pablo Teófilo León, director de Tecnologia i Desenvolupament Nuclear d'Endesa, "hi ha dues vies de recerca principals: fusió per confinament magnètic i fusió per confinament inercial".

El confinament magnètic s'obté generant un camp magnètic toroidal (en forma de dònut) molt intens, mitjançant bobines externes que portin un corrent intens. En aquest camp magnètic, s'hi injecta gas d'hidrogen o deuteri que s'escalfa a altes temperatures perquè s'ionitzi. Aquest gas ionitzat es denomina plasma.

Avui dia, hi ha diversos dissenys per a l'estructura del camp magnètic com ara tokamak, stellerator o spheromak. Tokamak és la tecnologia del projecte ITER. A Espanya, tal com assegura el nostre director de Tecnologia i Desenvolupament Nuclear, "al CIEMAT hi ha un reactor de fusió de recerca tipus stellerator.  

Per la seva banda, en la fusió per confinament inercial s'aconsegueix mitjançant làsers que uns mil·ligrams d'hidrogen (deuteri i triti) assoleixin temperatures com les del Sol. El làser diposita la seva energia a la capa externa de la càpsula, la qual cosa provoca la compressió del combustible de fusió fins a assolir les temperatures i densitats necessàries perquè es produeixi la reacció.

La fita més important relacionada amb aquest tipus de confinament l'ha aconseguit el Laboratori Nacional Lawrence Livermore. El desembre del 2022 van aconseguir generar 1,3 megajoules durant una fracció d'un segon. Això va col·locar l'estratègia que advoca pel confinament inercial un pas més a prop de la rendibilitat energètica.

Tot i que és un avenç prometedor, segons Pablo Teófilo León "continua havent-hi moltíssima incertesa. Encara cal crear un sistema que produeixi energia de manera constant".

“Continua havent-hi moltíssima incertesa. Encara cal crear un sistema que produeixi energia de manera constant”.

– Pablo Teófilo León, director de Tecnologia i Desenvolupament Nuclear d'Endesa

El projecte ITER: somiant imitar el Sol

L'ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) és fruit d'un esforç de col·laboració a escala mundial sense precedents.  És la instal·lació experimental més gran del món dedicada a la fusió nuclear i s'ha dissenyat per demostrar la viabilitat científica i tecnològica d'aquest tipus d'energia. Tècnicament, l'objectiu de l'ITER és produir 500 MW de potència durant diversos segons necessitant «tan sols» 50 MW per aconseguir aquesta reacció.

El Projecte ITER, que compta amb l'auspici de la IAEA —l'Agència Internacional d'Energia Atòmica—, és un projecte internacional que mira de recrear amb finalitats industrials els processos físics que converteixen el Sol en una font d'energia tan formidable. Si funcionés, comptaríem per primera vegada en la història amb una nova forma de producció energètica abundant, constant i raonablement neta. No obstant això, assolir aquest objectiu suposarà un repte a l'altura de la recompensa.

El cor de l'ITER és el seu reactor de tipus tokamak, ja esmentat anteriorment, que, a més, és el més gran que la humanitat ha construït fins ara. Pel que fa als reptes, les fites principals marcades per l'ITER són aconseguir el primer plasma el 2025 i les primeres operacions amb deuteri i triti el 2035.

Si l'ITER tingués resultats reeixits, es posaria en marxa el desenvolupament d'un reactor de fusió nuclear de demostració (anomenat DEMO). I, sobre la base de l'experiència assolida amb el DEMO, se suposa que s'aconseguiria el primer prototip industrial cap al 2060. Així, abans del final d'aquest segle, es podria construir el primer reactor de fusió nuclear comercial.

Així doncs, la fusió, amb el projecte ITER al capdavant, apareix com una candidata perfecta a convertir-se en font d'energia segura, potent i mediambientalment acceptable per a la generació massiva d'electricitat.

Tanmateix, com hem avançat al començament de l'article, tot i que encara queden anys perquè això sigui una autèntica realitat, els avenços i els descobriments no s'aturen. De fet, l'Agència Espacial Europea ha descobert un exoplaneta amb el nucli en constant fusió nuclear.

Contingut relacionat

icona consell Anar a l'consell icona Facebook Anar a Facebook icona Twitter Anar a Twitter icona Youtube Anar a Youtube icona Messenger Anar a Messenger icona Linkedin Anar a Linkedin icona Instagram Anar a Instagram Logotip de l'enllaç compartit anar a l'enllaç compartit icona de marca de verificació marca de verificació icona de fletxa cap avall fletxa cap avall Anterior Anar a l'anterior Próxim Anar al pròxim icona de tancar tancar icona d'afegir afegir icona d'augmentar augmentar fletxa obliqua mira de manera obliqua fletxa cap avall fletxa cap avall icona del motor de cerca motor de cerca icona del motor de cerca motor de cerca icona de compartir compartir icona de filtre filtrar icona de correu enviar correu icona de correu correu icona de telèfon telèfon icona de fax fax icona d'imprimir imprimir icona de play play icona d'usuari anar a la secció d'usuari icona d'error un error ha ocorregut icona d'informació informació Icona de m'agrada m'agrada Icona de m'agrada m'agrada Icona de no m'agrada no m'agrada Icona de no m'agrada no m'agrada Icona de rellotge rellotge Icona de làmpada làmpada Icona de llista llista Icona de mapa Anar a mapa Icona de telèfon telèfon Icona d'emergència Emergència Icona de pausa pausa Icona de play play Icona de tancament de sessió Tancar sessió Icona de telèfon telèfon
icona anar enrere tornar enrere en la navegació icona número 50 anar a producte Tempo Happy 50 Hores icona calendari anar a producte Tempo Happy Dia icona empreses anar al segment d'empreses icona de gas anar a catàleg de productes de gas icona sol naixent energia renovable icona llar anar al segment de llars icona 24 hores anar a producte One Llum icona electricitat anar al catàleg de productes de Llum icona electricitat i gas anar al catàleg de productes Llum + Gas icona lluna anar al producte One llum Nocturna icona clau anglesa anar al serveis de manteniment icona sol anar al producte Tempo Solar icona rellotge anar als productes Tempo Happy icona rellotge 2 hores anar al producte Tempo Happy 2 Hores icona 24 hores anar al producte One Llum icona número 50 anar al producte Tempo Happy 50 Hores línia elèctrica Mitjana Tensió Veure catàleg de productes amb consum elèctric de 36.000 a 360.000 €/any línia elèctrica Alta Tensió Veure catàleg de productes amb consum elèctric més de 360.000 €/any icona empresa anar al segment d'empreses icona calendari anar al producte Tempo Happy Dia icona Administradors de Finques anar al segment d'Administradors de Finques icona DarkSite icona DarkSite icona bombeta Veure catàleg de productes amb consum elèctric menys de 6.000 €/any icona d'electricitat i gas anar al catàleg de Productes Llum + Gas icona electricitat anar al catàleg de productes d'electricitat icona email contacte de correu electrònic icona fax contacte de fax icona de gas Baixa Pressió veure catàleg de productes de gas amb consum de menys de 6.000 €/any icona de gas Alta Pressió veure catàleg de productes de gas amb consum de 6.000 a 240.000 €/any icona de gas Mitja Pressió veure catàleg de productes de gas amb consum de més de 240.000 €/any icona de gas anar al catàleg de productes de gas icona d'Enel anar a la lloc web de enel icona d'escalfador servei de manteniment de l'escalfador icona manteniment de l'escalfador anar al servei de manteniment OKGas Escalfador icona llar anar al segment de llars icona olla de pressió olla de pressió icona clau anglesa anar al servei de manteniment icona línia elèctrica Mitjana Tensió veure catàleg de productes d'electricitat amb consum de 6.000 a 36.000 €/any icona lluna anar al producte One Llum Nocturna icona esfera anar a lloc web personal icona telèfon contacte telefònic icona sol naixent energia renovable icona panell solar anar a energia solar fotovoltaica icona rellotge anar a productes Tempo Happy icona rajo solguda amb polze cap avall seleccionada la reacció "No m'agrada" icona rajo amb polze cap avall seleccionar la reacció "No m'agrada" icona rajo solguda amb polze cap amunt seleccionada la reacció "M'agrada" icona rajo amb polze cap amunt seleccionar la reacció "M'agrada"
Añadir otro equipo eléctrico Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Eliminar equipo eléctrico Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Aspiradora Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Horno Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Lavadora Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Lavavajillas Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Microondas Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Plancha Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Punto de recarga vehículo eléctrico Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Radiador eléctrico Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Secadora Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Split Aire Acondicionado Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Termo Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Tostador Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Vitrocerámica Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Power edit Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Map marker Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit.