La investigación en energía de fusión nuclear ha alcanzado un hito revolucionario: un reactor compacto que cabe en una mesa de cocina. Este dispositivo, creado en Estados Unidos con tecnología accesible, desafía los conceptos tradicionales de energía nuclear. Además, podría abrir el camino a una era de energía limpia y sostenible. Con piezas impresas en 3D y materiales comunes, este avance marca un cambio de paradigma que podría transformar el futuro de la energía a nivel global.

Un reactor de fusión nuclear, tan pequeño como sorprendente

Un equipo de científicos del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton ha logrado lo que parecía imposible: construir un reactor de fusión nuclear tan compacto que podría caber en una mesa de cocina.

El reactor utiliza un diseño minimalista, compuesto por una cámara de vacío de vidrio rodeada de una carcasa de nailon impresa en 3D. Esta  sostiene un sistema de imanes de tierras raras y electroimanes de cobre. Ese diseño se aleja de los reactores tradicionales, conocidos por su tamaño masivo y complejidad. Propone una versión accesible y eficiente que podría democratizar la investigación en energía de fusión.

¿Qué es la energía de fusión?

La energía de fusión nuclear es el proceso mediante el cual los átomos se fusionan para formar núcleos más pesados, liberando una enorme cantidad de energía en el proceso. Esta es la misma reacción que ocurre en las estrellas, incluidas el Sol. Por tanto, se considera una fuente de energía limpia y segura, a diferencia de la fisión nuclear, que implica la división de átomos y produce desechos radiactivos.

La fusión nuclear es particularmente atractiva debido a que no genera residuos peligrosos ni produce materiales que puedan ser utilizados para armas. Además, las fuentes de combustible necesarias para la fusión son abundantes en la naturaleza, como el hidrógeno. Sin embargo, hasta ahora, el desafío ha sido replicar estas condiciones en la Tierra de forma segura y controlada.

La revolución de los imanes permanentes

El equipo del Laboratorio de Princeton optó por utilizar imanes permanentes, que, a pesar de su simplicidad, son capaces de generar campos magnéticos superiores a 1.2 teslas. Esta es una magnitud impresionante que permite confinar y controlar el plasma sin necesidad de tecnología superconductora. Dicha innovación reduce significativamente los costos y aumenta la estabilidad del reactor, al mismo tiempo que simplifica su construcción.

Un modelo basado en el Stellarator

El diseño del reactor compacto está basado en el concepto de “stellarator,” un tipo de reactor de fusión ideado en la década de 1950 por el científico Lyman Spitzer. A diferencia de los reactores tipo “tokamak” (que requieren bobinas magnéticas toroidales y son más complejos de manejar), los stellarators emplean campos magnéticos generados externamente para confinar el plasma de manera continua. Esta característica les permite operar de forma estable y controlada, lo cual es fundamental para que la fusión sea viable como fuente de energía en el futuro.

Energía de fusión nuclear es ¿la solución definitiva?

La fusión nuclear ha sido considerada durante décadas como la “solución definitiva” a la crisis energética. En un mundo donde la demanda de electricidad crece exponencialmente, impulsada por el desarrollo de tecnologías como la inteligencia artificial, la necesidad de fuentes de energía limpias y sostenibles nunca ha sido tan urgente. Si la energía de fusión puede lograrse de manera comercial, podría suplir las necesidades energéticas de la humanidad sin el impacto ambiental de los combustibles fósiles ni los riesgos de la fisión nuclear.

Además de ser una fuente de energía extremadamente limpia, la fusión es una tecnología segura. No produce residuos radiactivos de larga duración, ni genera emisiones contaminantes. Sin embargo, aunque el avance es significativo, los científicos advierten que aún falta un largo camino para hacer viable la fusión nuclear a escala comercial.

Tecnología y filantropía, el rol de los gigantes tecnológicos

El impacto de este avance va más allá del laboratorio. Compañías como Google, Microsoft y Amazon están explorando activamente opciones nucleares para alimentar sus centros de datos, que requieren grandes cantidades de energía. Google, por ejemplo, ha adquirido siete mini reactores nucleares para evaluar su viabilidad como fuentes de energía limpia. Además, inversores como Bill Gates están apostando por startups dedicadas al desarrollo de microrreactores de fusión, que actualmente están en fase de prototipo.

El diseño accesible del reactor compacto, que fue desarrollado con una inversión relativamente baja de 640,000 dólares, sugiere que instituciones académicas y laboratorios más pequeños podrían participar activamente en el desarrollo de esta tecnología en el futuro. Esto podría democratizar la investigación en fusión, permitiendo que más centros de investigación exploren esta tecnología sin los costos astronómicos que normalmente conlleva.