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La física Denise Hinkel comenzó hace 30 años a trabajar en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (California, EU), donde se sintió fascinada desde el principio por un proyecto de fusión nuclear que "no solo ha sido un reto científico, sino que tendrá un impacto enorme en la humanidad".
Hinkel ofrece una entrevista virtual después de que el Gobierno estadunidense anunciara esta semana que científicos de ese centro federal habían logrado por primera vez una fusión nuclear con ganancia neta de energía, es decir, que produce más energía que la empleada en el proceso.
Este logro puede cambiar las reglas del juego en la lucha contra la crisis climática, ya que posibilita una producción energética menos costosa, limpia y casi ilimitada.
Pese a que los expertos calculan que todavía quedan décadas para obtener energía de fusión comercial, Hinkel anticipó que cuando esto sea posible se logrará una red eléctrica libre de carbono.
"Si no tienes que quemar petróleo, sería un paso maravilloso hacia un medio ambiente libre en carbono", reflexionó la física, quien sin dudarlo consideró que la energía de fusión "ayudaría mucho a la lucha contra el cambio climático".
En paralelo, sumaría otro recurso energético, "porque en algún punto nos quedaremos sin recursos naturales", apuntó.
La fusión nuclear consiste en una reacción en la que dos núcleos de átomos ligeros se unen para formar otro más pesado, al tiempo que se liberan enormes cantidades de energía. A diferencia de la fisión nuclear, que se emplea para generar electricidad en todo el mundo, la fusión no origina residuos nucleares de larga duración.
Otra de las ventajas con las que cuenta es que utiliza elementos como el deuterón y el litio que son abundantes en la naturaleza, con lo que podría producir energía de manera prácticamente ilimitada.
Hinkel explicó que "la energía de fusión es el proceso que alimenta al sol": "Básicamente lo que estamos intentando es llevar ese proceso al laboratorio y aprovechar esa energía", detalló.
Para recrear las condiciones que se dan en el interior de las estrellas, los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore dirigieron 192 láseres contra un objetivo del tamaño de una palomita de maíz, en concreto una cápsula con deuterón y tritón (que se logra a partir del litio), a unos 3 millones de grados Celsius.
De esta manera, simularon brevemente las condiciones de una estrella y lograron la fusión con una ganancia neta de energía.
La idea de utilizar esa técnica surgió después de que se inventara el láser en 1960 de la mano de un físico de ese centro californiano, John Nichols, que propuso emplear esos rayos para provocar una fusión nuclear controlada en un laboratorio.
Desde entonces "hemos estado trabajando en esto, aumentando nuestra comprensión científica. La tecnología láser ha mejorado, la capacidad de construir blancos ha mejorado, y todas esas cosas tenían que pasar para que pudiéramos llegar al punto actual", dijo Hinkel, que comenzó a trabajar en este proyecto cuando era estudiante de postdoctorado.
Esta física diseñó una serie de experimentos que contribuyeron a lograr la meta de producir más energía que la utilizada en las reacciones de fusión.
Actualmente es líder del equipo dedicado a "la capacidad predictiva" del confinamiento inercial, como se denomina la técnica usada por los científicos estadounidenses.
En todo este tiempo han sido muchos los retos a los que se han enfrentado, pero para ella si hay uno que realmente les supuso algún que otro quebradero de cabeza fueron los códigos informáticos.
"Cuando comenzamos con los experimentos en la Instalación de Ignición Nacional (el laboratorio, cuyas siglas en inglés son NIF), no disponíamos de datos de ningún sitio en ese ámbito, no había datos sobre esa energía en esas condiciones en los que pudiéramos confiar para probar y calibrar las curvas de los ordenadores", rememoró.
Para solucionar este problema, extrapolaron los datos dividiendo entre 30 a partir de la información existente en otros centros que trabajan con láseres y el propio NIF.
"Eso fue un reto real para nuestros códigos informáticos y lo sigue siendo hoy -indicó-. Todavía trabajamos para desarrollar nuestra capacidad predictiva porque no es 100% correcta".
El motivo es que las simulaciones por ordenador abarcan escalas espaciales y temporales múltiples.
Otra de las dificultades fue la fabricación de la cápsula objetivo, "más suave que un espejo", pero en la que cualquier imperfección minúscula puede afectar la explosión, algo en lo que han estado trabajando para que esas fallas sean menos importantes.
Superados los obstáculos y tras el experimento del pasado 5 de diciembre, solo queda seguir trabajando, porque como ya predijo la directora del laboratorio Kim Budil todavía quedan "unas pocas décadas" para tener energía de fusión con fines comerciales.
Por lo pronto, Hinkel adelanta que van a intentar repetir la hazaña del pasado 5 de diciembre para ver si la pueden replicar, y en el futuro buscarán aplicar más energía desde los láseres a la cápsula, lo que permitiría utilizar objetivos más grandes.
Asimismo, "continuaremos intentando mejorar nuestra capacidad de predicción" para lo que tratarán de usar "machine learning" (aprendizaje automático) de forma más efectiva
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