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Cuando la ciencia imita al universo: el intento de recrear una estrella en la Tierra para obtener energía
Más de 400 reactores nucleares después, llega ITER, el proyecto de ciencia más ambicioso del planeta para obtener energía limpia e inagotable por fusión nuclear
Imagen ilustrativa creada con inteligencia artificial.
Las estrellas nacen de gigantescas nubes de gas y polvo dentro del laboratorio natural que es el cosmos. Bajo la fuerza de gravedad, esas nubes colapsan, el gas se comprime aumentando su densidad y la compresión eleva la temperatura. Cuando el núcleo de la nube alcanza más de 10 millones de grados Celsius, los átomos de hidrógeno comienzan a fusionarse, formando helio y liberando energía en forma de luz. Ese proceso se llama fusión nuclear y es la fuente que alimenta a todas las estrellas del universo, entre ellas al Sol, que cada segundo genera suficiente energía para abastecer a toda la Tierra durante cientos de miles de años.
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Todo es cíclico, y el comportamiento de los cuerpos celestes inspira desde siempre la investigación científica. Por un lado, nace la primera “estrella” artificial en la Tierra: Landolt. Se trata básicamente de un satélite proyecto de la NASA que será lanzado al espacio en 2029 para que desde allí, intruso, ayude a calibrar los telescopios con extrema precisión, reduciendo los errores al medir brillo y distancia entre cuerpos celestes. La misión lleva el nombre del astrónomo americano Arlo U. Landolt, conocido por sus catálogos de brillo estelar. El satélite homónimo pesa 24 kilos, utiliza ocho rayos láser de alta potencia para simular la luz de una estrella real y estará orbitando a unos 35.000 kilómetros de altura.
La misión espacial de la NASA Landolt pondrá una “estrella” artificial en órbita alrededor de la Tierra.
NASA
Eso no es nada (para ser la NASA) comparado con que, por el otro lado y con menos ingenuidad, la ciencia dedica muchísimo esfuerzo en simular la fusión nuclear, es decir, conseguir las condiciones para reproducir una verdadera estrella, y con ella investigar nuevas formas de energía limpia e ilimitada. En el sur de Francia, más de 30 países trabajan en el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER, por sus siglas en inglés), una máquina de 450.000 toneladas y 10 millones de piezas que busca recrear la energía del Sol para lograr una fuente inagotable que podría transformar el futuro de la humanidad.
Camino al éxito: recrear los procesos del Sol ¿es posible?
Hace 2.000 millones de años, la Tierra tuvo su propio reactor nuclear natural en Oklo, África, y sin intervención de la ciencia (ni humanos). Allí, el uranio reaccionó de forma espontánea y sostenida, como en una planta moderna. Un fenómeno único que también ayudó a entender cómo se comporta la energía nuclear en la naturaleza.
Los científicos llevan más de 70 años intentando recrear la fusión nuclear de manera controlada en la Tierra, mientras en el universo, las estrellas tienen masas gigantescas y pueden tardar millones de años para alcanzar las condiciones ideales de fusión. Tras muchos intentos, esa idoneidad —confinamiento inercial: conseguir las condiciones necesarias para que se produzca la fusión nuclear— se puede lograr en el interior de reactores, con algunas artimañas.
En lugar de hidrógeno común se utiliza como combustible isótopos de hidrógeno, como deuterio y tritio, que son más fáciles de fusionar. Estos se calientan hasta formar un plasma, un gas supercaliente y cargado que solo emite energía si alcanza temperaturas de 100 a 150 millones de grados Celsius (más que en el centro del Sol). Como ningún material conocido puede tocar ese plasma sin derretirse, se usan campos magnéticos potentes o láseres ultraintensos para contenerlo.
ITER CIENCIA
Fotografía tomada al interior del Reactor Termonuclear Experimental Internacional.
AFP
Al día de hoy, la World Nuclear Association indica que existen alrededor de 440 reactores nucleares de potencia en más de 30 países. Pero todos ellos trabajan con fisión nuclear (no fusión nuclear). La diferencia es que operan con núcleos pesados, como uranio o plutonio (no con hidrógeno, que es liviano), y generan residuos radiactivos de larga duración. En cambio, la fusión nuclear libera una energía limpia, sin emisiones de CO2 ni residuos, capaz de frenar el calentamiento global y el colapso ambiental, y lo más importante de todo: es infinita; pero sigue siendo un proyecto experimental.
Recién en 2022 Estados Unidos anunció el primer reactor de fusión nuclear eficiente del mundo. En el Lawrence Livermore National Laboratory consiguieron que por primera vez una reacción de esta categoría produjera más energía de la que consume. Si bien eso demostró con creces que la fusión nuclear es posible en la Tierra y significó un avance enorme hacia esta energía limpia, todavía falta mucho para que sea una realidad comercial. Controlar el plasma a cientos de millones de grados es extremadamente difícil, los materiales del reactor deben resistir condiciones extremas, y compensar la energía que se consume con la que se produce sigue siendo un desafío, sin mencionar la megaobra que implica construir instalaciones gigantescas de última tecnología donde se puedan dar estos procesos.
ITER, hija de la ciencia: la estrella artificial de verdad que concreta utopías
En el sur de Francia, en una llanura de 40 hectáreas se levanta el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER). El proyecto reúne a 33 naciones, representando a un quinto de la población mundial, y cuenta con trabajadores de 90 países, desde físicos hasta soldadores. Cada día laborable, más de 2.000 personas trabajan en construir la máquina más compleja que la humanidad haya intentado.
Acceder a su interior es casi un ritual. Primero, el ingreso es por una alfombra adhesiva y requiere cambio de vestuario completo: bata blanca, casco, redecilla, guantes, gafas y cubrezapatos. Cualquier mota de polvo puede arruinar la construcción y la experimentación. Se atraviesan pasillos de estructuras metálicas estrechos, sofocantes, pero casi fluorescentes de tantas luces, entre cortinas de plástico y solapas de lona. El corazón de la obra es la gran sala de máquinas: un ecosistema industrial de conductos, tuberías y placas a escala descomunal. El ITER ocupará un espacio equivalente a un edificio de 20 pisos, con 10 millones de piezas —cientos de miles de ellas, únicas— y un peso total de 450.000 toneladas.
ITER es un proyecto público, sin fines militares, con miles de millones de dólares de inversión de docenas de gobiernos. La tecnología es de código abierto —disponible públicamente para que cualquiera pueda usarlo, modificarlo y distribuirlo libremente— y, si funciona, cualquier nación o empresa podrá acceder a la propiedad intelectual de forma gratuita. ITER no producirá energía para la red eléctrica. Es un gigantesco laboratorio experimental para demostrar que cada paso hacia la fusión es posible, mecanizable y comercializable. Las futuras plantas de fusión, que utilizarán turbinas de vapor, tecnología anticuada pero bien entendida, se construirán en todo el mundo pero podrían tardar más de 50 años. Por ahora, ITER nada más está equipado con herramientas de diagnóstico para medir la eficacia de cada prueba. Su objetivo: mantener un plasma ardiente durante 400 segundos —menos de siete minutos— y probar que la fusión controlada es alcanzable.
ITER FRANCIA CIENCIA
Vista general del proyecto de ITER entre las montañas francesas.
AFP
El reactor está comenzando a operar experimentalmente justo ahora, y se mantendrá haciendo pruebas durante todo 2026 y lo que resta de 2025. Algunos comparan el proyecto con las pirámides de Egipto, aunque no toda la comunidad científica esté convencida. Tres premios Nobel de Física (el francés Pierre-Gilles de Gennes, su coterráneo Georges Charpak y el japonés Masatoshi Koshiba) declararon que intentar recrear un sol es costoso, utópico y potencialmente peligroso. La historia de la energía nuclear recuerda accidentes que marcaron generaciones, como el de Three Mile Island en EE.UU. (1979), Chernóbil (Ucrania, 1986) o Fukushima (Japón, 2011), en los que fallos técnicos y pruebas mal ejecutadas provocaron graves explosiones que liberaron enormes cantidades de radiación. Pero estos episodios solo demuestran que la fisión nuclear exige control absoluto y que cualquier error puede tener consecuencias enormes, mientras que la fusión, como la que persigue ITER, es intrínsecamente más segura: no hay reacción en cadena descontrolada. Es decir que nunca puede explotar porque ante cualquier fallo se detiene instantáneamente la reacción.
Es un proyecto que desafía tiempos, culturas, naturaleza y expectativas. Un sueño global de ciencia, energía limpia y colaboración humana que busca replicar con tecnología y laboratorios del tamaño de estadios lo que el cosmos tarda miles de años en hacer que pase.
