Fusió nuclear: una font d'energia neta i inesgotable? Uhm, potser no tant...

L’anunci de la fita en fusió nuclear assolida al Lawrence Livermore National Laboratory dels Estats Units ha generat titulars en què abunden termes com energia neta i inesgotable. D’aquests adjectius ens n’encarregarem després. Centrem-nos, de moment, en l’anunci: per primera vegada s’ha aconseguit una reacció de fusió nuclear amb un guany net d’energia —la famosa ignició—, és a dir, que genera més energia de la que es requereix per produir la reacció.

En aquest cas, la fusió s’ha obtingut bombardejant amb 192 làsers un pèsol de combustible format pels isòtops de l’hidrogen coneguts com a deuteri i triti. L’energia que portaven els làsers era de 2,05 megajoules i l’obtinguda de la reacció de fusió que han provocat ha sigut de 3,15 megajoules (el que es necessita per fer bullir poc menys de 10 litres d’aigua). Un guany net d’energia del 54%, efectivament, si només es té en compte el balanç energètic del combustible. La qüestió és que per activar els 192 làsers s’ha fet servir una instal·lació de la mida d’un estadi de bàsquet i s’han xuclat 300 megajoules de la xarxa elèctrica. Globalment, per tant, el balanç energètic és clarament negatiu.

Per altra banda, el procés, que ha durat menys d’una deumil·lèsima part d’una milionèsima de segon, és tan complex que la instal·lació només el pot executar 10 vegades cada setmana. Una central de fusió nuclear comercial hauria de sostenir el procés diverses vegades per segon i, també, generar moltíssima més energia de la que cal per fer bullir 10 litres d’aigua. Però, si per aconseguir els 3,15 megajoules cal una instal·lació com un estadi de bàsquet, què farà falta per produir l’energia que necessita una ciutat?

El resultat anunciat és important, sens dubte. I és un pas imprescindible per avançar cap a sistemes de fusió nuclear comercials. Ara bé, cal resoldre tants problemes d’enginyeria i d’escala que el dia en què les plantes energètiques de fusió nuclear siguin una realitat i proliferin a tot el món encara és molt llunyà. La directora del laboratori, Kimberly S. Budil, ha dit que ja no falten 50 anys per a la fusió nuclear viable comercialment, com es deia fins ara, però no ha concretat cap període de temps, de manera que, en realitat, no sembla que el paradigma temporal de la tecnologia hagi canviat gaire.

Tornem ara als adjectius. Com que la fusió nuclear utilitza isòtops de l’hidrogen (deuteri i triti) per generar heli, tal com passa a les estrelles, sempre s’ha dit que es tracta d’una tecnologia neta perquè no emet gasos d’efecte hivernacle. En realitat, però, en el procés de fusió s’alliberen els neutrons que hi havia en el deuteri i el triti amb una energia capaç d’activar els materials circumdants i tornar-los radioactius. Segons l’Institut Max Planck de física del plasma, una central nuclear de fusió d’una tecnologia lleugerament diferent de l'emprada en aquest experiment produiria en 30 anys entre 60.000 i 160.000 tones de residus radioactius. La radioactivitat d’entre el 30% i el 40% d’aquests materials deixaria de ser perillosa al cap de 50 anys, i al cap de 50 anys més la resta es podria reutilitzar en noves centrals. Tot i que aquesta radioactivitat no és tan intensa com la dels residus de les centrals de fissió actuals, no es pot dir que el procés sigui del tot net.

Per altra banda, el combustible que alimenta la fusió nuclear està format per isòtops de l’hidrogen (deuteri i triti). I com que d’aigua (que conté hidrogen), a la Terra n’hi ha molta, sempre s’ha dit que l’energia de fusió seria inesgotable. Això podria ser cert per al deuteri. Aproximadament un de cada 5.000 àtoms d’hidrogen de l’aigua dels oceans és deuteri, de manera que es pot considerar abundant. Per això costa "només" 13 dòlars el gram.

El cas del triti és diferent. A la Terra n’hi ha molt poc de natural —20 quilos!— i és tot a l’atmosfera. Per sort, es pot produir a partir del liti, un element present a l’escorça terrestre però del qual hi ha molta demanda perquè s’utilitza en la fabricació de bateries. Tot i que en els últims 10 anys s’ha triplicat la producció de liti, s’està veient que és difícil de mantenir. A més, el triti s’ha de produir a partir del liti en reactors nuclears amb un cost de 30.000 dòlars el gram. Actualment, hi ha un estoc mundial de triti artificial de només 25 quilos. Un problema afegit és que es tracta d’un material que es desintegra: cada 12,3 anys en desapareix la meitat. Tot això afegeix dificultats materials a les tecnològiques, de manera que encara no està clar com se sostindria una producció d’energia massiva basada en aquest combustible.

Sigui com sigui, la fusió nuclear no sembla una tecnologia que hagi de solucionar els problemes derivats del sistema energètic actual. Tal com recomana el Grup Intergovernamental d’Experts sobre el Canvi Climàtic (IPCC), si volem mantenir a ratlla les conseqüències de l’escalfament global, ho hauríem de fer amb la tecnologia actual abans del 2050.