Fusión nuclear:Un resultado histórico de EE. UU., pero aún quedan muchos desafíos tecnológicos por superar.

El Resumen semanal sobre la crisis climática y datos sobre los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera.

Después de más de medio siglo de investigación sobre la fusión nuclear, Estados Unidos ha logrado un gran avance que podría allanar el camino para enormes cantidades de energía limpia en el futuro.Investigadores de la Instalación Nacional de Ignición de Estados Unidos, en California, dijeron que sus experimentos de fusión liberaron más energía de la que bombearon los enormes láseres de alta potencia del laboratorio.Se trata de un logro histórico, conocido como ignición o ganancia de energía.De hecho, hasta ahora los experimentos realizados en todo el mundo habían requerido más energía de la que habían generado.Sin embargo, escribe The Guardian, esto no significa que estemos en una utopía energética.Esta tecnología aún está lejos de estar lista para ser transformada en centrales eléctricas, no tendrá efectos inmediatos sobre la crisis climática, pero, como se mencionó, es un gran paso para la ciencia y la investigación que demuestra que la fusión es un camino viable para satisfacer la creciente demanda de energía del planeta, replicando la reacción que ha ocurrido en el corazón de nuestro sol durante miles de millones de años.

NOTICIAS DE ÚLTIMA HORA:Este es un anuncio que lleva décadas preparándose.

El 5 de diciembre de 2022, un equipo del DOE @Livermore_Lab hizo historia al lograr la ignición por fusión.

Este avance cambiará para siempre el futuro de la energía limpia y la defensa nacional de Estados Unidos. pic.twitter.com/hFHWbmCNQJ

- A NOSOTROS.Departamento de Energía (@ENERGY) 13 de diciembre de 2022

Estados Unidos ha “dado el primer paso tentativo hacia una fuente de energía limpia que podría revolucionar el mundo”, comentó Jill Hruby de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA).Sólo un kilogramo de combustible de fusión, compuesto por formas pesadas de hidrógeno, llamadas deuterio y tritio, proporciona una cantidad de energía equivalente a 10 millones de kilogramos de combustible fósil, sin liberar gases de efecto invernadero ni subproductos radiactivos.

Los experimentos se llevaron a cabo en el National Ignition Facility, un vasto complejo del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, cerca de San José, California, construido para realizar experimentos que recrean, brevemente y en miniatura, los procesos desatados en el interior de las bombas nucleares, que permitieron a Estados Unidos mantener sus ojivas nucleares sin recurrir a ensayos nucleares, y a investigar la fusión nuclear y la energía limpia.

Para lograr las reacciones, los investigadores disparan hasta 192 láseres gigantes en un cilindro de oro de un centímetro de largo, llamado hohlraum.La intensa energía calienta el recipiente a más de 3 millones de grados Celsius (más caliente que la superficie del sol) y lanza rayos X a una esfera de deuterio y tritio en estado sólido del tamaño de un grano de pimienta.Los rayos X desencadenan una implosión similar a la de un cohete, llevando temperaturas y presiones a niveles extremos que sólo se ven en el interior de estrellas, planetas gigantes y detonaciones nucleares.La implosión alcanza una velocidad de 400 km por segundo y provoca la fusión de deuterio y tritio.

En el último experimento, los investigadores dispararon alrededor de 2 megajulios de energía láser y los neutrones producidos generaron alrededor de 3 megajulios de energía, lo que resultó en una ganancia de energía de aproximadamente el 50%.“Producir energía tomó menos tiempo del que tarda la luz en viajar una pulgada [ed, 2 1/2 centímetros]”, dijo el Dr. Marvin Adams, de la NNSA.

Este no es un resultado emocionante para la energía absoluta liberada, observar en el Guardián Arthur Thurrell, autor del libro “The Star Builders:La fusión nuclear y la carrera para alimentar el planeta”:"No es mucho, sólo lo suficiente para encender un par de teteras".Este descubrimiento es apasionante porque “es la primera evidencia científica de que la fusión puede producir más energía que entrada.Este descubrimiento nuclear es, en muchos sentidos, lo que todos los científicos de la fusión estaban esperando.Antes de eso, ni siquiera podían decir que el principio científico era un hecho empírico".

Evidentemente, continúa Thurrell, “esto no significa que la energía de fusión que podemos utilizar ya sea una realidad.Este es el resultado único de un solo experimento".De hecho, aún quedan muchos retos tecnológicos que superar para hacer esta fuente de energía más accesible y sostenible.Como él resumió Alabama Guardián Para el Dr. Mark Wenman, académico de materiales nucleares del Imperial College de Londres, el resultado es un "descubrimiento científico fantástico, algo que nunca hemos logrado en 70 años de intentos", pero "todavía quedan muchos desafíos que afrontar:cómo sacar la energía del sistema, cómo mantener la energía el tiempo suficiente para que sea útil, cómo ampliar la energía y si la energía puede ser lo suficientemente barata como para competir con otras fuentes”.

"Una planta comercialmente viable produciría 30 veces la producción de energía por entrada de energía (30 veces), en lugar de las 1,54 veces observadas en este experimento", explica Thurrell.E incluso con tanta energía liberada, habría desafíos económicos y de ingeniería que superar, como disparar el láser 10 veces por segundo, en lugar de una vez al día.Además, es posible que los láseres gigantes ni siquiera sean la mejor manera de obtener energía de fusión barata:Se están explorando enfoques alternativos prometedores que utilizan campos magnéticos para atrapar el combustible de 150 mC.Y luego está el coste de las esferas.Los utilizados en el experimento estadounidense costaron decenas de miles de dólares, pero para una central eléctrica viable deberían costar unos pocos centavos.Otro problema es cómo sacar la energía en forma de calor.

Alguno ellos también resaltaron que los aproximadamente 300 megajulios necesarios para alimentar los láseres no se incluyeron en el cálculo de la energía producida por la fusión, pero - explica Thurrell - esta planta fue diseñada sólo para demostrar su viabilidad científica:"Ningún gobierno financiaría un prototipo de central eléctrica sin antes alcanzar este hito, y todavía queda un largo camino por recorrer entre este logro experimental y una central eléctrica".

Y luego está la cuestión de las centrales eléctricas.Si bien se comprende bien la física de la fusión, los desafíos de ingeniería que implica la creación de un reactor que funcione son enormes y los costos actualmente son altísimos. escribe Nuevo científico en un artículo comentando el descubrimiento.Las plantas de fisión nuclear probadas, en las que hemos confiado durante décadas, tardan unos cinco años en construirse.Los reactores de fusión pueden tardar más.

Por lo tanto, este resultado todavía no nos acerca a la disponibilidad de la energía de fusión necesaria en la red eléctrica, pero –para usar una imagen utilizada por Thurrell en el Guardián – es como si de repente alguien nos tocara una trompeta en el oído y nos dijera:“¡Se puede!”.

Según el Dr. Kim Budil, director del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, con una inversión suficiente, “unas pocas décadas de investigación podrían ponernos en condiciones de construir una central eléctrica”.Una central eléctrica basada en tecnología alternativa utilizada en el Joint European Torus (JET) en Oxfordshire podría estar lista antes, añadió.

“En cierto modo todo cambia;en otro, nada cambia”, explica Justin Wark, profesor de física de la Universidad de Oxford y director del Centro de Ciencias de Alta Densidad de Energía de Oxford.“Este resultado prueba lo que la mayoría de los físicos siempre han creído:La fusión en el laboratorio es posible.Sin embargo, los obstáculos a superar para construir algo así como un reactor comercial son enormes y no deben subestimarse".Y sobre los tiempos, añade:“Preguntar cuánto tiempo llevará superar los desafíos tecnológicos que tenemos por delante es como preguntar a los hermanos Wright cuánto tiempo llevaría construir un avión que cruzara el Atlántico inmediatamente después de su vuelo inaugural.Entiendo que todo el mundo quiera pensar que ésta es la gran solución a la crisis energética.Este no es el caso, y quien lo afirme con certeza se engaña.Es muy poco probable que la fusión tenga un impacto lo suficientemente rápido como para afectar la actual crisis del cambio climático, por lo que no debemos abandonar nuestros esfuerzos para lograrlo".

Los últimos resultados, concluye Wark, demuestran que "la ciencia básica funciona; las leyes de la física no nos impiden alcanzar el objetivo; los problemas son técnicos y económicos".

El plan para proteger el 30% de la tierra y el mar divide a los participantes de la COP15 sobre biodiversidad:“La meta 30x30 no se puede lograr sin los pueblos indígenas”

El objetivo de proteger el 30% de la tierra y el mar (30x30) para 2030 es el foco de la COP15 sobre biodiversidad que se desarrolla en Montreal, Canadá, pero ¿cómo lograrlo? aún no hay consenso entre los participantes en la cumbre.Uno de los temas centrales es el respeto a los derechos de las poblaciones indígenas, custodios de áreas naturales durante miles de años y luego obligados a abandonar sus territorios precisamente por el establecimiento de áreas protegidas.Los pueblos indígenas representan aproximadamente el 5% de la población mundial, pero protegen el 80% de la biodiversidad restante.El lenguaje utilizado durante la COP15 parece adaptarse a las demandas de los pueblos indígenas y las comunidades locales (IPLC).Se habla de “conservación basada en derechos”, pero en el borrador actual, que se completará al final de la conferencia, el 17 de diciembre, el papel de los PICL dentro de 30x30 aún está en duda.Muchos son cautelosos y son los que tienen más que perder.

“Hay historias muy, muy dolorosas de violación de derechos, de matanza, de desplazamiento, de extinción de pueblos indígenas, por la expansión o el establecimiento de áreas protegidas”, dice Jennifer Corpuz, quien forma parte de Kankana-ey Igorot, organización indígena Pueblo de la parte norte de Filipinas y representante del Foro Internacional Indígena sobre Biodiversidad.“Estamos aquí como pueblos indígenas para transmitir el mensaje de que no podemos lograr objetivos de conservación ambiciosos sin reflexionar plenamente, respetar y proteger los derechos de los pueblos indígenas...No podemos alcanzar la meta 30x30 sin los pueblos indígenas”.

“Los pescadores artesanales de todo el mundo nos dicen que están luchando con las áreas marinas protegidas:en algunos casos se trasladan en nombre de la conservación", el agrega Alabama Guardián Amélie Tapella del Centro Crocevia Internazionale.No incluir a estas comunidades corre el riesgo de perder conocimientos y habilidades invaluables.“Si los gobiernos se centran únicamente en crear áreas marinas protegidas, sin consultar a las comunidades pesqueras artesanales ni confiarles la gestión directa, perderemos su conocimiento único que nos permite encontrar la clave de un mundo donde el hombre y la naturaleza convivan”.

En el Triángulo de Coral de Indonesia, por ejemplo, un estudio realizado en junio que comparó diferentes estilos de gestión de áreas marinas protegidas encontró que permitir que los pueblos indígenas participaran en su gestión producía más biomasa que aplicar fuertes sanciones.En el Reino Unido, el Sustainable Food Trust descubrió que los pescadores artesanales, a pesar de emplear diez veces más personas que los pescadores industriales, tienen un impacto ambiental menor porque utilizan mucho menos combustible y producen menos emisiones de carbono.

Mientras se siga un enfoque "de arriba hacia abajo", las soluciones alcanzadas no serán "la solución", afirma Lakpa Nuri Sherpa, nepalí, representante del Pacto de los Pueblos Indígenas de Asia.“Es vital que los PICL sean tratados con confianza y respeto, en un espíritu de verdadera asociación.Este enfoque se está probando en Port St Johns, Cabo Oriental, Sudáfrica:un proyecto colaborativo, “de abajo hacia arriba” que tratará a la comunidad y al gobierno como socios iguales en la conservación de recursos.Este proyecto piloto, liderado por WWF Sudáfrica, ofrecerá a la comunidad pesquera acceso a mejores mercados para la langosta de la costa este, una especie de bajo precio local, a cambio de comprometerse con prácticas de pesca más sostenibles.

Mientras tanto, los gobiernos todavía están divididos sobre cómo eliminar los subsidios a actividades dañinas como la pesca y la agricultura insostenibles.La Unión Europea ha respaldado una propuesta para redirigir los subsidios dañinos hacia actividades que protejan la naturaleza, así como eliminar los subsidios dañinos para 2025, pero países como China y Japón se han opuesto a eliminar los subsidios por completo.Argentina, uno de los mayores productores de carne del mundo, ha apoyado la eliminación de subsidios dañinos, pero ha cuestionado la capacidad del mundo para redirigirlos efectivamente, considerándolos una forma de "contabilidad creativa" para justificar los subsidios actuales.

La UE llega a un acuerdo sobre un mecanismo de ajuste en frontera de carbono

La Unión Europea ha llegado a un acuerdo sobre el mecanismo de ajuste de las fronteras de carbono tras negociaciones que duraron toda la noche.La medida, informa Reuters, impondrá un arancel a las emisiones de dióxido de carbono [CO2] resultantes de las importaciones de bienes contaminantes como el acero y el cemento.Se trata de un impuesto único en su tipo, hasta el momento, que tiene como objetivo apoyar el camino de descarbonización de las industrias europeas.Las empresas que importen estos materiales a la UE deberán adquirir certificados para cubrir sus emisiones de CO2 incorporadas.El mecanismo está diseñado para aplicar el mismo costo de CO2 a las empresas e industrias extranjeras en los países de la UE, a las que ya se les exige comprar permisos en el mercado de carbono de la UE cuando contaminan.Esta decisión probablemente tendrá efectos perturbadores entre los fabricantes estadounidenses, escribe El Diario de Wall Street. [Continúe leyendo aquí]

Gas, advierte la Agencia Internacional de la Energía:“El año que viene la Unión Europea podría encontrarse en una crisis energética peor que la de este año”

La Unión Europea tiene suficiente gas para este invierno, pero podría enfrentar una escasez el próximo año si Rusia recorta aún más el suministro y la demanda de gas de China se recupera de los mínimos inducidos por el bloqueo pandémico, dijo la Agencia Internacional de Energía (AIE), instando a los gobiernos a actuar más rápidamente para ahorrar energía y ampliar las fuentes renovables.Según la AIE, la UE podría afrontar un déficit de gas de 27 mil millones de metros cúbicos (bcm) en 2023.[Continúe leyendo aquí]

Mineros de oro brasileños han excavado un “camino clandestino” ilegal hacia la selva amazónica

Las mafias mineras brasileñas han excavado en los últimos meses una carretera clandestina de 120 kilómetros en la selva para contrabandear excavadoras y buscar oro en tierras que deberían ser protegidas.Esto es lo que surge de una investigación realizada por Guardián."Creemos que hay al menos cuatro excavadoras, y esto lleva la minería en territorio yanomami al siguiente nivel, a un nivel de destrucción colosal", dijo Danicley de Aguiar, ambientalista de Greenpeace que encabeza la misión de reconocimiento a lo largo de la frontera entre Brasil y Venezuela.La llegada de las excavadoras es el último capítulo de un asalto de medio siglo por parte de poderosos grupos mineros políticamente conectados que diezmaron las aldeas yanomami y que se intensificó después de la elección de Jair Bolsonaro como presidente en 2018.[Continúe leyendo aquí]

El impacto de la extracción de minerales críticos para la transición energética en las poblaciones indígenas

Los impactos de la minería industrial en las tierras de los pueblos indígenas y los agricultores son bien conocidos.La creciente demanda de minerales críticos para la transición energética (ETM) podría conducir a una nueva generación de proyectos mineros donde los intereses industriales y energéticos y la sostenibilidad ambiental y social volverán a chocar.Según un artículo publicado en Sostenibilidad de la naturaleza, A medida que el sistema energético global realiza una rápida transición hacia la energía renovable, al menos 30 minerales y metales formarán la base material para esta transición.Es crucial que los líderes políticos sean conscientes de esta tensión e insistan en que los derechos de las poblaciones indígenas y campesinas se tengan en cuenta al tomar decisiones de mitigación climática.[Continúe leyendo aquí]

Los osos polares y el cambio climático:¿Qué dice la ciencia?

La imagen de un oso polar atrapado en el hielo marino que se derrite se utiliza a menudo como símbolo del clima que cambia rápidamente en el mundo.Sin embargo, de vez en cuando los medios afirman que la situación de los osos polares puede no ser tan grave.Pero según un análisis de Informe de carbono el consenso científico es claro:A medida que el hielo marino del Ártico se derrite, a los osos polares les resulta más difícil cazar, aparearse y reproducirse.[Continúe leyendo aquí]

Imagen de vista previa: Damien Jemison/NIF