Publicado originalmente en "Physics of Plasma", la Sociedad Max Planck ha resumido breve y concisamente el estado actual de varios sistemas de fusión nuclear. Sin duda, el más interesante en este contexto es el llamado producto triple, que representa la densidad de los núcleos atómicos disponibles, su temperatura y la duración de un estado estable como multiplicación de estos valores.

Si el resultado es lo suficientemente alto, la tecnología respectiva supera el umbral para un balance energético positivo. Esto significa que sale más energía de la que se invierte. Esto es exactamente lo que se logró por primera vez en 2021 con la fusión por láser. El centro de investigación estadounidense "National Ignition Facility" disparó luz láser contra esferas metálicas.

Los rayos X así activados calientan el hidrógeno del interior hasta la temperatura necesaria. Al mismo tiempo, la presión en el sistema cerrado aumenta considerablemente, lo que acelera la fusión nuclear. Al final, la energía térmica supera la energía láser necesaria.

En un paso posterior, la esfera también puede dispararse directamente hasta que implosione, pero sin rayos X adicionales. Sin embargo, esto todavía no funciona de forma muy fiable. Y, lamentablemente, cada vez hay que insertar una nueva esfera. Con este método no se puede lograr el funcionamiento continuo, que sería necesario para una central eléctrica.

El equilibrio energético se encuentra con la realidad

Sin embargo, en teoría, un tokamak, un electroimán gigantesco con plasma circulante en su interior y que se calienta hasta alcanzar la temperatura mediante radiación externa y calentamiento interno, es capaz de esta operación continua. Sin embargo, la necesidad de energía es tan enorme que ni siquiera el ITER, el primer reactor de fusión nuclear en pleno funcionamiento aún en construcción, podría generar electricidad; al contrario.

Sin embargo, la tecnología está madura, ha sido investigada durante décadas y es adecuada para una planta de energía comercial si alguna vez se alcanza el excedente de energía. Esto no significa que otro concepto no pueda superar las ideas ya probadas. Por ejemplo, está previsto generar presión adicional en un tokamak. Esto reduciría significativamente la temperatura requerida, por lo que este principio al menos se vislumbra como factible. El triple producto corresponde al del tokamak JT-60U en Naka, Japón. Esto significa que se requiere diez veces más energía de la que se puede producir.

Otras ideas pretenden utilizar la energía del impacto para provocar un aumento repentino de la presión y la temperatura. "First Light Fusion", una empresa derivada de la Universidad de Oxford, está lanzando una cápsula llena de hidrógeno. Las ondas de choque provocadas tienen como objetivo generar la presión necesaria para crear mejores condiciones para la fusión nuclear. Sin embargo, aquí sólo está clara la idea básica, la implementación sigue siendo confusa.

Y en las empresas TAE y Helion, dos paquetes ya convertidos en plasma se disparan a máxima velocidad en un campo magnético y chocan directamente entre sí. Sin embargo, hasta ahora hay que poner en este sistema mil veces más energía de la que se recupera.

Condiciones como las del núcleo del sol: hay muchas ideas y la investigación continuará, ya que el aún lejano El objetivo es demasiado tentador.