Boro 11 e hidrógeno, otra vía para la fusión nuclear


Todos sabemos que las opciones para alcanzar un proceso de fusión nuclear rentable pasan por el ITER y el NIF, pero leyendo hoy un artículo en el Independent me he enterado de una tercera vía en la que la fusión se obtiene colisionando átomos de hidrógeno y de boro 11 en un acelerador de partículas. Al parecer físicos de la Universidad de Florida creen que esta tecnología podría estar funcionando en solo una década.

El hidrógeno es el elemento más común del universo, y el isótopo Boro 11 (o 11B) también es muy común. Además, otra de las ventajas es que con ellos no se pueden fabrican armas atómicas. (Seguro que la OTAN estaría encantada de ofrecerles estas centrales nucleares a los iraníes ¿verdad?)

En las reacciones de fusión estelares, los átomos se ven sometidos a calor y presiones extremas que evitan que éstos se repelan entre si. El problema hasta el momento es que en la Tierra no hemos podido confinar estos átomos (en forma de plasmas) para que la reacción dure lo bastante, y además en el ímprobo esfuerzo se emplea mucha más energía de la que se libera en la fusión. Este es el problema que trata de solucionar el ITER, un esfuerzo internacional en el que España participa como miembro de la U.E.

Y algo parecido sucede con los láseres ultraenergéticos que inciden contra un perdigón de hidrógeno en el NIF, el proyecto militar que los estadounidenses llevan a cabo en el Lawrence Livermore National Laboratory. ITER y NIF exploran tecnologías prometedoras… pero que no darán frutos – con suerte – hasta dentro de varias décadas.

Pero los científicos de la Universidad de Florida han intentado abordar la fusión acelerando haces de 11B y H a velocidades altísimas (en direcciones opuestas) y haciéndolos impactar entre si hasta que se fusionen. El resultado debería ser núcleos de helio moviéndose rápidamente, y ese movimiento es el que se aprovecharía para convertirlo en electricidad.

En teoría el proceso es limpio, súmamente eficiente y sobre todo, sencillo. Un reactor nuclear de este tipo produciría únicamente electricidad, y el subproducto sería helio. (Asi que los vendedores de globos de las ferias tal vez podrían bajar sus abusivos precios).

Según afirman en el Independent, los cálculos iniciales muestran que estos generadores de fusión podrían producir cantidades de electricidad similares a las de las centrales de combustión de petróleo o carbón, aunque a un precio bastante más barato. (El medioambiente y nuestros bolsillos lo agradecerían)

Los principios de ingeniería a emplear en estos reactores de fusión son relativamente sencillos, especialmente si se les compara con los tokamaks actuales, lo cual podría reducir enormemente los tiempos de espera para su comercialización.

Pero no lancemos aún las campanas al vuelo, la tecnología sigue siendo bastante experimental y no está probada del todo. Precisamente se acaba de iniciar un estudio de viabilidad sobre este nuevo proceso de fusión, y si se encuentra que es factible, podríamos contar con reactores de fusión en apenas una década. ¡Crucemos los dedos!

Enlace: Colliding Beam Fusion Reactor CBFR (Reactor de Fusión por Colisión de Haces)

Lo vi en el Independent.

28 Comentarios

  1. 1 Anomrofl Anomrofl 30 Ene 2010 +1 (1 Voto)

    Maikelnai, creo que tienes un fallito al final del cuarto párrafo “pero que no darán frutos – con suerte – hasta dentro de varias décadas años. ” imagino que quieres decir “varias decenas de años”.

    Muy bueno, siempre a un gran nivel. Crucemos los dedos

  2. 3 SandaliO SandaliO 30 Ene 2010 0 (0 Votos)

    Imaginaos lo que implicaría que esa tecnología saliera adelante, energía barata, no contaminante y cuasi renovable: un futuro mejor para todos.
    seguro que el lobby del petroleo y el de infladores de globos en ferias ya están conspirando…..

  3. 4 Offler Offler 30 Ene 2010 +1 (1 Voto)

    globos de feria baratos … ahi te has pasado Maikel, eso si es ciencia ficcion

  4. 5 aleix aleix 30 Ene 2010 0 (0 Votos)

    SandaliO! Seguro q tienen compradas ya varias patentes xD

    Por cierto Maikel! Estos son los posts que se echaban en falta :D (por mi parte al menos) más enfocados a la tecnología.

  5. 6 Orayo Orayo 30 Ene 2010 0 (0 Votos)

    ¿Que usos y aplicaciones le podemos al dar al producto (Helio) de la reaccion? Me molaria ver un mundo de zeppelines!
    ¿Que cantidades de Helio se liberarían? No tengo ni idea de que magnitud de valores estamos hablando.

    salu2!

  6. 7 Mephistu Mephistu 30 Ene 2010 0 (0 Votos)

    Me pregunto si no es posible un tipo de reaccion nuclear que produzca directamente energia electrica en lugar de energia termica.

    • 8 Cabezón Cabezón 30 Ene 2010 +2 (2 Votos)

      No. La energía que se libera en cualquier proceso nuclear son fotones gamma de muy alta energía, y la única forma de aprovecharlos sin peligro es la térmica: dejando que alguna substancia los absorba y los emplee para elevar su temperatura. Otros procesos implicarían transformaciones nucleares a sustancias radiactivas, justo lo que queremos evitar.
      Los procesos que producen electricidad directamente son mucho menos energéticos, es decir que emplean fotones de menos energía, capaces de desplazar electrones, no partículas nucleares.

      • 9 piezas piezas 2 Feb 2010 0 (0 Votos)

        Pero si no entendí mal por lo que cuenta el artículo, en este caso es energía cinética procedente de la velocidad imprimida por la fusión a los átomos resultantes, ¿no?

  7. 10 Sld Sld 30 Ene 2010 -6 (12 Votos) Ver comentario

    Pues yo espero que cosas como ésta no se consigan, por ahora. El mayor problema que enfrenta la humanidad no es la falta de energía, sino la superpoblación.

    La energía abundante y barata es lo que ha facilitado que la población se disparara en número en las últimas décadas.

    Y ésto no tiene que ser malo, si no tenemos en cuenta que el planeta es finito. Pero sí lo es, y aunque tuviésemos energía abundante y barata de nuevo, no habría suficientes recursos para alimentar a 10.000 o más millones de personas.

    Las renovables son insuficientes para el nivel de despilfarro de hoy día, pero serían más que suficientes para la población actual, si se hiciera un uso más racional de la energía y los recursos.

    Lo contrario es seguir inflando una burbuja, y ya estamos viendo últimamente lo que pasa con las burbujas, que al final revientan.

    • 11 Mario Mario 31 Ene 2010 0 (6 Votos)

      Te equivocas al 200 mil por ciento. Es como afirmar, en la edad media, que contar con alcantarillas en todas las ciudades sería un error, que al morir menos gente por enfermedades la población aumentaría y la calidad de vida sería peor para todos.
      Cuando las tecnologías de generación de energía sean baratas, limpias y accesibles la población mundial aumentará la calidad de vida. Cuando aumentan las espectativas y la calidad de vida el número de nacimientos disminuye y la población se estabiliza, cuando no entra en regresión. Esto no es una apreciación personal como la tuya, es un hecho probado por las estadísticas de todos los paises desarrollados.
      Pretender que la ciencia no avance para el beneficio de todos demuestra una falta de cultura y una falta de la más mínima empatía y compasión por el sufrimiento de los demás.
      Pretender mantener a la población por debajo de la calidad de vida posible para controlar a las personas como una masa denota una mentalidad medieval, retrógrada, anti-progresista y dominada por la indiferencia hacia los demás.
      Has dejado claro que vives en un pais desarrollado, que tienes acceso a la energía y a la tecnología del bienestar y que puedes pagarlo.
      Resumiendo: NO TE IMPORTAN LOS DEMÁS

      • 12 Sld Sld 31 Ene 2010 0 (6 Votos)

        Pasaré por alto tus insultos y me limitaré a responder tus planteamientos.

        En la Edad Media la superpoblación no era ningún problema. No tenían por qué preocuparse por ello. En todo caso aumentar la escasa población sería bueno, todo lo contrario que ahora.

        Los indices de natalidad no creo que dependan tanto de la energía barata, sino del modo de vida occidental, LA LIBERACIÓN DE LA MUJER ha hecho que el número de nacimientos caiga en picado, el acceso al mundo laboral ha hecho incompatible en gran medida el ejercer de madre. Cosa que no pasa en el tercer mundo.
        Y ojo, antes que tú u otro demagogo lo diga, no estoy en contra.

        Y yo no pretendo que la ciencia no avance, sino que se haga un uso más racional de los recursos, que se evite el despilfarro, que no haya gente consumiendo 10 y otros consumiendo 1. Las energías renovables están al alcance de todos, las nucleares sólo para unos pocos.

    • 13 SandaliO SandaliO 31 Ene 2010 -1 (1 Voto)

      Hey, tengo una idea!, por que no cogemos un par de escopetas y nos ponemos a reducir la población?, no sea que me quede yo sin comer…..
      Hay que pensar un poco, el principal problema no es la superpoblación como tu dices, pero si esta muy relacionado, el principal problema de la crisis de recursos es la pobreza y el subdesarrollo y esperando que no se llegue a desarrollar la fusión no va a solucionar el problema desde luego.
      Es mas con una energía barata quizá podríamos empezar a ayudar de verdad a los países del tercer mundo en vez de expoliarlos como hacemos ahora y aumentar su deuda externa.
      La solución para el problema de la superpoblación pasa por el desarrollo, lo que implica innovación, coincido con Mario, a ti te dan igual los demás.

      • 14 Mario Mario 31 Ene 2010 -1 (3 Votos)

        Sld
        Como bien apuntas la liberación de la mujer se ha producido en los paises desarrollados pero no en el tercer mundo. Una de las causas de esta liberación es que en los paises desarrollados existen la energía y la tecnología barata y asequible. Nuestra economía productiva nos provee de recursos y excedentes para que casi cualquiera pueda estudiar, trabajar y vivir con unas mínimas condiciones.
        Si hubiera una energía disponible, de sencilla aplicación, barata y accesible, también en el tercer mundo, la población dejaría de crecer en pocas décadas. Se puede controlar el aumento de la población a través de la riqueza no solo a través del hambre y las guerras. Te guste o no, cuando no hay energía barata disponible hay hambre y guerras.
        Dices que esperas que no se consigan formas de energía baratas y abundantes pero también dices que no estás en contra del avance de la ciencia ¿? Aclárate un poco!
        Cuando se consiga la energía nuclear de fusión será renovable y mucho menos contaminante que cualquier otra energía de uso actual.
        La energía abundante y barata es lo que hace posible que estemos aquí en las condiciones que estamos, para bien y para mal, discutiendo de esto y de aquello…
        Si pretendes que se haga un uso más racional de los recursos empieza por tí mismo, es lo más racional, el resto del discurso es demagogia.

      • 15 DJ ALIEN DJ ALIEN 6 Mar 2010 0 (0 Votos)

        EMPEZAMOS CONTIGO PENDEJO

  8. 16 Juan Jose Rodriguez Juan Jose Rodriguez 30 Ene 2010 +4 (4 Votos)

    “Fusion” y “esta tecnología podría estar funcionando en solo una década”…

    ¿Donde habre oido yo eso antes?

  9. 17 panzer panzer 30 Ene 2010 0 (0 Votos)

    Me temo que hay otra via hacia la fusión nuclear además del ITER y el NIF, y tan o más prometedora. Es ésta del MIT:

    http://web.mit.edu/newsoffice/2010/fusion-ldx-0125.html

  10. 18 pireoco pireoco 30 Ene 2010 0 (2 Votos)

    creo que lo mejor sería soltar todo el helio a la atmosfera para solucionar todos nuestros problemas con voz de pito! la de conflictos que se hubiesen evitado con un poco de humor…

  11. 19 José Luis José Luis 31 Ene 2010 0 (0 Votos)

    Yo creo que no deberíamos tomarnos a guasa el poder de los vendedores de globos, como este proyecto salga bien y los precios de los globos comiencen a bajar va a haber problemas. Estos vendedores de globos tienen muy mal perder, creo que han desarrollado un arma supersecreta que corta en escasos minutos el hilo de sujeción del globo a la mano del niño/a (de tal manera que parezca un accidente, claro, es todo muy maquiavélico). En su versión mas siniestra y desarrollada esta arma es capaz de hacer explotar el propio globo, también a los pocos minutos de ser inflado, sin causa aparente y sin dejar rastro de ningún tipo, ¡es atroz dios mío! Son terribles estos vendedores de globos.
    Yo creo que no deberíamos bromear con esta gente, y si no me creéis preguntadselo a Gorbachov.

  12. 20 Manolo Santos Manolo Santos 31 Ene 2010 0 (0 Votos)

    Para los que les interese el tema, he aquí dos proyectos que están tratando de conseguir fusión con B11+P:

    Polywell, subvencionado por la marina estadounidense:
    http://www.strout.net/info/science/polywell/index.html
    http://en.wikipedia.org/wiki/Polywell

    Focus fusion:
    http://focusfusion.org/

    Saludos!

  13. 21 Jose Jose 31 Ene 2010 0 (2 Votos)

    Llamadme conspiranoico, pero estando las cosas como están en este mundo, ningún lobby o país con intereses va a dejar que estas tecnologías se hagan populares.

    Ya me imagino España en 2030 cobrando el canon sobre el Boro 11 y poniendo tasas en las peluquerias que funcionen a fusión.

  14. 22 ASKROL ASKROL 31 Ene 2010 0 (2 Votos)

    helio 3. la luna. tiempo al tiempo.para unos pocos, claro.

  15. 23 Sld Sld 31 Ene 2010 +2 (4 Votos)

    Mario (13), la liberación de la mujer, y con ello el descenso de la natalidad, depende más de factores sociopolíticos y religiosos, y menos con la energía. Tienes montones de ejemplos de países ricos en energía cuyas mujeres se quedan en casa cuidando de su prole porque no le dejan acceder al mercado laboral.

    Dices que cuando hay energía barata no hay hambre ni guerras… me parece a mí que en el 39 la energía era muy muy barata, y ya ves lo que ocurrió. Llevamos un siglo con energía abundante y barata, y la brecha entre el tercer mundo y nosotros no ha hecho más que aumentar.

    Contestando también a SandaliO, que dice que cuando tengamos energía abundante y barata podremos ayudar al tercer mundo… pues llevamos más de un siglo con energía abundante y barata (en los años 20 el TRE del petróleo era de más de 100), y no veo que se haya ayudado mucho al tercer mundo.

    A la energía de fusión se la presenta a menudo como la salvación… ¿pero la salvación para quién?
    ¿Para el pobre del tercer mundo que no tiene electricidad en su casa, o para nosotros acostumbrados al aire acondicionado y al 4×4 de dos toneladas para ir a la panadería dos calles más allá?

    Lo siento pero yo ya no me creo las mentiras de los pronucleares. Hace 50 años se decía que la energía nuclear iba a ser tan barata que no harían falta contadores en las viviendas. Falso.
    Ahora vienen con que la fusión nos dará energía limpia y casi gratis. ¿Creéis que todos los países podrán ponerse su central de fusión? ¿Que todos tendrán acceso al tritio, al helio3 o al boro11 ? ¿Creéis que Zimbawe, por ejemplo, podrá tener su central de fusión?

    Yo no lo creo, pienso que la tecnología será muy cara y estará en manos de unos pocos, igual que ocurre hoy con las de fisión, caras y sólo al alcance de pocos países. Y con ello, la brecha entre el primer y el tercer mundo aumentará aún más.

    A un pobre del tercer mundo no puedes ir hoy y decirle “tranquilo, que dentro de 50 años tendremos fusión y podrás prosperar”.
    Pero hoy le puedes dar un horno solar para que cocine, ponerle un panel fotovoltáico para que tenga un poco de luz e incluso pueda usar un ordenador.

    Toda esa tecnología ya existe, y si no la tienen es porque el uso de la energía no es, digamos, “democrático”.

    Por eso decía que era mejor aprovechar las renovables y equilibrar un poco el mundo, que esperar la “salvación” que sólo lo será para nosotros y nuestro estilo de vida caracterizado por el despilfarro y la depredación.

    • 24 Mario Mario 1 Feb 2010 0 (0 Votos)

      Bien, lo has clavado. Todo eso es cierto. Ya veo que tu discurso no es simplista como en tu primer post.
      Aunque todo eso sea cierto también es bien cierto que no se pueden poner trabas al avance de la ciencia que es algo fundamentalmente positivo. Si la ciencia avanza los beneficios para la población no se pueden contener durante mucho tiempo. Como ejemplo tenemos internet.
      Desear que la ciencia no avance para detener el progreso, aunque sea de unos pocos, es hipotecar el futuro de muchos.
      La ciencia y la energía barata son, en buena parte, las causas de que haya aumentado la población mundial pero también han contribuido a que las economías sean más productivas y menos dependientes de técnicas agrícolas y ganaderas poco eficientes que en el pasado han desertificado grandes areas (La Mancha, el Sahara…)
      Las energías renovables son una buena opción combinadas con tecnologías más eficientes pero pretender que se consuma menos en occidente es darse de narices contra la realidad. Pregunta por la calle a ver a cuantas comodidades está la gente dispuesta a renunciar. Intento ser realista, la mayoría de la gente no va a dejar de comer carne diez veces a la semana para reducir el impacto de la actividad ganadera sobre el planeta.
      Es un problema fundamentalmente cultural y psicológico. Consumimos demasiado porque nos sentimos mal en otros aspectos de la vida. La energía barata y asequible no va arreglar nuestros problemas de inmediato pero no deja de ser deseable por cuestiones fundamentales de beneficio social. En el tercer mundo falta principalmente energía asequible y barata. Eso puede ser un efecto de la injusticia social pero también es un causa en si misma.

  16. 25 catalania catalania 31 Ene 2010 0 (0 Votos)

    Me encantan estas entradas que nos escribes. Como la entrevista acerca de lo limpia y nada peligrosa que es la energía nuclear, o el de la algas para crear la nueva gasolina.

    Saludos!

  17. 26 Kavy Kavy 1 Feb 2010 0 (0 Votos)

    Uno de las decenas de problemas de cualquier tipo de fusión, es que suele tener como subproducto una o varias partícula subatómica tales como el neutrón. Dicho residuo escapa y bombardea constantemente su alrededor con la consecuente alteración paulatina, lenta, pero muy molesta.
    Una de las fusiones más atractivas es la de H-3 es debido a que su subproducto es un protón y como se trata de una particula cargada, se pueden usar campos magnéticos para redirigirla a donde se quiera (esto en teoría).
    Mirando la fusión del Boro 11 y el hidrógeno, me parece a mi que ademas de helio, seguiría apareciendo el dichoso neutron extra para dar por saco, y aunque no se trata de un tokamaks, si no de un acelerador, me parece a mi, tal y como se dijo en los parrafos finales de esta entrada, es que no podemos lanzar las campanas al vuelo.

  18. 27 Aureus Aureus 2 Feb 2010 0 (0 Votos)

    Curiosa la discusión de la energía barata para que los pobres no lo sean. Me temo que en esto soy pesimista: Nuestro nivel de vida alto depende directamente de su nivel de vida bajo, no lo olvidemos. Si no fuese por las baratisimas materias primas y sueldos que les pagamos, no podríamos vivir nosotros así, luego si empieza a haber algo de igualdad, por lo menos en parte será “por abajo”, no necesariamente “por arriba”.

    Además: los que viven del petróleo no aceptarán su substitución por energías baratas. Y no sólo las petroleras o los países productores, también los gobiernos europeos. No olvidemos que si España dejara de comprar petróleo, en pocos meses el país entraría en bancarrota por no recibir los enormes impuestos con que tasa los carburantes. No se puede ser ingenuo. La energía se puede llegar a producir de forma (más) barata (y la producción de gasolina ahora tampoco es tan cara, los que son muy caros son los impuestos), pero dudo que se llegue a vender barata, porque muchos (y poderosos) dependen de ello.
    De todas formas, aun no siendo una panacea, el futuro pasa por la fusión, sin duda, siempre iremos “a mejor”, aunque sea poco a poco.

  19. 28 dani dani 13 Feb 2010 0 (0 Votos)

    hombre, pues reducir según que tipo de población no estaría mal.

    y cambiando de tema, qué pasará cuando haya exceso de helio de las centrales? suponiengo que en las capas altas de la atmósfera no se transforme por efecto de las radiaciones ionizantes utravioletas y demás.

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