Se consolida la posibilidad de obtener la fusión nuclear con ultrasonidos

La posibilidad de que se puedan obtener reacciones de fusión nuclear a base de ondas de sonido (una tecnología conocida como sonofusión) está tomando tanta credibilidad en la comunidad científica que probablemente en poco tiempo se convierta en una gran revolución energética, señala Newscientist.

La sonofusión es capaz de generar reacciones nucleares a partir de la implosión de diminutas burbujas, lo que supone disponer de la habilidad de usar una simple fuerza mecánica, por primera vez en la historia, para iniciar condiciones comparables con las que hay en el interior de las estrellas.

La tecnología, en teoría, podría algún día llevarnos a una nueva fuente de energía limpia, pero también podría tener otras aplicaciones, como los detectores de neutrones, los analizadores de estructuras moleculares y los sistemas para fabricar materiales sintéticos, entre otras.

Y aunque de la sonofusión viene hablándose desde 2002, cuando la revista Science difundió el primer trabajo, ahora es cuando la propuesta comienza a tomar cuerpo: se consolida la hipótesis de obtener mediante ondas acústicas las temperaturas necesarias para la fusión que pretenden otras tecnologías como los láseres y los campos magnéticos.

Empresa y consorcio

No sólo ya hay una empresa, Impulse Devices, que ha iniciado la comercialización de esta tecnología, sino que se ha creado el consorcio Acoustic Fusion Technology Energy Consortium, o AFTEC, integrado por la Universidad de Boston, Impulse Devices, la Universidad de Purdue, la Universidad de Mississippi en Oxford y la Universidad de Washington en Seattle.

Su objetivo es promover el desarrollo de la sonofusión y sus implicaciones científicas y tecnológicas, tal como explican los artífices de esta tecnología en un artículo que acaba de publicar el Institute of Electrical and Electronics Engineers, que agrupa a 360.000 técnicos de 170 países. La Agencia de Investigación militar norteamericana DARPA ha invertido asimismo en el proyecto.

Y aunque los artífices de la sonofusión disponen ya de un aparato cuyo costo sería de 1.000 dólares, en vez de los 250.000 dólares que valdría uno equivalente en el mercado, reconocen que la tecnología no está todavía en condiciones de ser implantada a gran escala.

Frasco con acetona

El aparato consiste en un frasco de cristal transparente que contiene acetona deuterada. La acetona contiene una forma de hidrógeno llamada deuterio, o hidrógeno pesado, que contiene a su vez un protón y un neutrón en su núcleo.

Los investigadores exponen el recipiente de líquido a pulsos de neutrones cada cinco milisegundos, provocando la creación de diminutas cavidades. Al mismo tiempo, el líquido es bombardeado con un ultrasonido de frecuencia específica, que hace que las cavidades se conviertan en burbujas de unos 60 nanómetros de diámetro.

Las burbujas se expanden hasta hacerse visibles. En unos nanosegundos, estas burbujas se contraen y liberan un estallido de luz conocido como sonoluminiscencia: proceso que transforma las ondas sonoras en destellos de luz, enfocando la energía del sonido en un punto diminuto y parpadeante en el interior de una burbuja.

Como las burbujas crecen antes de implosionar, su contracción produce temperaturas y presiones extremas, comparables con las del interior de las estrellas (unos 10 millones de grados Celsius y hasta 1.000 millones de atmósferas en el experimento). En determinado momento, los átomos de deuterio se fusionan entre sí, liberando neutrones y energía. También liberan rayos gamma y tritio, un material radiactivo.

Menos dudas, más confianza

Aunque todo ello ha sido medido y analizado, persisten todavía bolsas de desconfianza hacia esta línea de investigaciones al considerarlas que no han sido probadas suficientemente, tal como demostró un reciente programa de la BBC del que informó Astroseti. A pesar de ello, en la actualidad al menos cinco grupos (tres en Estados Unidos y dos en Europa) están procurando reproducir los resultados de sonofusión alcanzados por sus promotores.

Un amplio trabajo, titulado Sonofusion, Fact or fiction, que recoge el estado actual de las investigaciones, será presentado este octubre en The 11th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics (NURETH-11, lo que confirma el interés que conserva esta tecnología.

La fusión es una reacción nuclear en la que dos núcleos se unen para formar un tercero, mucho más pesado. En la fisión, sin embargo, el núcleo se divide en dos más pequeños.

La fusión tiene lugar en el seno de las estrellas, como el Sol, a temperaturas de muchas decenas de millones de grados. Conseguirla en laboratorio es una vieja aspiración científica. En la actualidad, el Proyecto ITER, que aglutina a la Unión Europea, Estados Unidos, Canadá, Japón, Rusia y Corea del Sur, pretende demostrar la viabilidad de la energía de fusión para el conjunto del planeta.

Sombras sobre el ITER

Creado bajo la égida del Organismo Internacional de la Energía Atómica (OIEA) y con una inversión global de 12.000 millones de dólares, el proyecto ITER es el programa de cooperación científica internacional más importante tras la Estación Espacial Internacional (ISS). La sonofusión, si se confirma como alternativa energética, puede afectar a su desarrollo.

Hasta hoy, las investigaciones orientadas a crear la fusión nuclear controlada ha sido siempre motivo de controversia. Ni el proyecto ITER se ha librado de ciertas desconfianzas. La polémica ha aumentado con la reciente publicación en la revista Nature de un nuevo tipo de fusión nuclear a escala basada en mediciones que parecen más convincentes que las referidas a la sonofusión o la fusión fría.

La diferencia está en que, mientras las investigaciones sobre la fusión fría siguen sin resultados aparentes, se consolida la sonofusión como alternativa a otros caminos, más costosos y laboriosos, para obtener energía ilimitada, limpia y barata.

Eso no quiere decir que la sonofusión sea ya una alternativa consolidada. Sus artífices reconocen que los desafíos relativos a escalar los resultados de la fusión conseguida en laboratorio a niveles industriales, permanecen tanto para la técnica de los ultrasonidos como la de los láseres y campos magnéticos, no descartando una posible imbricación futura entre algunas de estas técnicas.