V. EPÍLOGO: ENERGÍA Y FUSIÓN
¿REALMENTE NECESITAMOS DE LA FUSIÓN?
LA PRODUCCIÓN de energía en el mundo en 1991 fue de 11 a 12 billones
de kW, lo cual, en relación con los 5 500 000 000 de habitantes que vivimos
en el planeta, implica un consumo per capita de aproximadamente 2.2
kW. De modo figurado podemos decir que 3 caballos trabajan día y noche por cada
individuo que habita el planeta, aunque dado que un caballo sólo trabaja 8 horas
diarias, entonces requerimos 3 turnos de 3 caballos por día o sea 9 caballos
por habitante. Piénsese en las enormes caballerizas y en la gran pastura que
requeriríamos para mantener a 49 500 000 000 de caballos (9 x 5 500). Así tal
vez se pueda percibir lo enorme de estas magnitudes.
Por otra parte, la producción y consumo de energía están estrechamente relacionados con factores económicos y sociales, y también directamente vinculados con el estándar de vida de todo pueblo. Como ejemplo, la figura V.1 muestra la esperanza de vida y la mortalidad infantil como función del consumo de energía per capita (información tomada del World Energy Council en 1992).
Actualmente las principales fuentes de energía primaria, como porcentaje del total y en números redondos son: petróleo (38%), carbón (28%), gas natural (21%), hidroeléctrica (7%) y nuclear (6%). Es decir que 87% de la energía total en el mundo se produce mediante combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas), que tienen el problema de ser recursos no renovables. Desde este punto de vista, las generaciones actuales están robando recursos a las futuras.
Figura V.1.
La figura V.2 muestra las reservas mundiales de combustibles fósiles y de uranio, así como (entre paréntesis) el consumo anual actual. Podemos ver que, suponiendo constante el consumo actual de petróleo, existen reservas de este energético sólo para poco más de cincuenta años. Esto es en teoría, pues en la práctica al disminuir el petróleo disponible éste aumentará su precio de modo tal que quizá nunca se llegue a consumir la última gota. Sin embargo en esa misma figura podemos apreciar que, paradójicamente, siendo el petróleo el energético fósil del que menos se dispone, es el más utilizado: casi 40% del consumo mundial actual de energía procede de él. Desde cierto punto de vista esto es algo lamentable debido a que el petróleo podría ser más útil a la humanidad como materia prima de la industria química y no quemado como fuente de energía. Para ver esto de modo más claro, sólo hay que percatamos que los aviones, automóviles, aparatos domésticos, ropa, muebles e infinidad de otros artículos cotidianos están manufacturados en su totalidad o en un gran porcentaje a partir de derivados del petróleo.
De hecho en la figura V.2 podemos ver que el planeta dispone de reservas energéticas para muchos años más. Sin embargo, uno de los más graves problemas que ocasiona el uso de combustibles fósiles es la emisión de bióxido de carbono (CO2) a la atmósfera. Estas emisiones actualmente son de aproximadamente 24 billones de toneladas al año. Durante las pasadas décadas la cantidad de CO2 en la atmósfera ha aumentado en casi 25%, lo cual es un hecho sin precedente en la historia de la humanidad, pues ha modificado el ambiente como nunca antes. Este cambio sustancial en uno de los componentes más importantes de la atmósfera es preocupante debido a las consecuencias que puede tener. El bióxido de carbono absorbe radiación infrarroja y, debido a esto, mucha radiación que la Tierra debería radiar al espacio es atrapada en la atmósfera, perturbando así su equilibrio térmico. Si no se hace algo por evitar las emisiones de CO2, a mediados del próximo siglo la concentración de este gas se habrá duplicado, lo cual incrementará la temperatura promedio de la Tierra. Si esto ocurre, parte del hielo de los polos se fundirá, lo que aumentará el nivel del mar e inundará muchas ciudades en las costas. Asimismo, la circulación atmosférica se modificará causando cambios en los patrones geográficos de precipitación pluvial y un incremento en movimientos atmosféricos convectivos. Esto podría causar que bosques y selvas se conviertan en desiertos así como aumentar la probabilidad de ciclones y otros eventos catastróficos. A pesar de que las predicciones sobre las consecuencias del incremento de bióxido de carbono varían mucho dependiendo del modelo adoptado, es claro que algo debe hacerse ahora y no esperar a ver la magnitud exacta de la catástrofe que posiblemente nos espera.
Una primera propuesta es eliminar las emisiones de CO2 a la atmósfera sustituyendo los combustibles fósiles por tecnologías energéticas limpias (es decir, tecnologías que su uso no produce CO2) como nuclear, hidroeléctrica, solar, eólica, geotérmica, etc. Lamentablemente, la mayoría de estas fuentes son incapaces de proporcionar un porcentaje importante (por ejemplo 30 a 40%) de los requerimientos energéticos mundiales, excepto fisión y (en un futuro próximo) fusión nuclear. Todas las opciones energéticas mencionadas tienen sus puntos "a favor" y "en contra", excepto posiblemente la opción solar, en donde todo parece estar a favor menos el nivel actual de desarrollo tecnológico. La opción basada en la fisión nuclear se ha tomado seriamente en algunos países, los cuales extraen más de 50% de su energía de esta fuente; sin embargo, varios accidentes nucleares en el mundo han mostrado los altos riesgos de esta opción energética.
En conclusión, por el momento (a menos de que se adopte la opción nuclear de fisión) las únicas acciones razonables a seguir para disminuir el problema del calentamiento atmosférico causado por las emisiones de bióxido de carbono son: i)continuar con una política activa de conservación de energía (entre más focos tengamos apagados menos material fósil hay que quemar y menos bióxido de carbono será emitido a la atmósfera); ii) sustituir en lo posible el uso de carbón y petróleo por gas natural (este último produce menos bióxido de carbono por unidad de energía generada); iii) sustituir en lo posible el uso de motores de combustión interna por motores eléctricos y, finalmente pero de interés vital, iv) apoyar proyectos de investigación en fuentes de energía opcionales y en conservación ecológica.
A diferencia de la opción nuclear de fisión, la opción de fusión presenta claras ventajas, en particular en lo referente a desechos nucleares y a seguridad de operación. Las dos más importantes fuentes de riesgo radiactivo en un reactor de fusión son el tritio y los materiales usados en la construcción del núcleo del reactor (por ejemplo acero inoxidable). Estos últimos, debido al constante bombardeo de los neutrones de fusión, terminan por convertirse en radiactivos. Sin embargo, esto también ocurre en cualquier reactor de fisión.
Una característica importante e inherente a un reactor de fusión es que no puede quedar fuera de control. En este caso, la reacción se detiene sin riesgo alguno. Debido a esto, no existe el peligro de liberar cantidades no controladas de energía. Aun el accidente más dramático, consistente en la ruptura del reactor, liberaría (en un reactor de fusión por confinamiento magnético) aproximadamente 200 miligramos de tritio, que es el combustible requerido para 10 segundos de operación. Esto, a diferencia de un reactor de fisión que conserva permanentemente en su núcleo el combustible sumamente radiactivo para varios meses o años de operación, así como muchísimos otros isótopos de gran toxicidad y larga vida. Si a un reactor de fusión se le introduce accidentalmente más combustible del que puede recibir, éste se apagará, debido a que el reactor no podrá calentarlo y por tanto fusionarlo. Es decir que un accidente como el del reactor nuclear de Chernobil es en principio imposible en un reactor de fusión. Un atractivo más de la fusión es que las reservas de combustible disponible (deuterio y tritio) son, con mucho, mayores que las de cualquier otra fuente energética actualmente conocida. Estas reservas serían suficientes para suministrar energía durante miles o millones de años. Existe abundante deuterio en el mar y, como vimos en el capítulo anterior, el tritio se genera a partir de la cobija de litio que rodea al reactor del núcleo. Finalmente, la operación de un reactor de fusión no permite, a menos que se le hagan modificaciones sustanciales fácilmente detectables, la producción del material fisible para usos militares. En conclusión, y debido a las razones mencionadas, que son: i) capacidad de proporcionar un porcentaje sustancial de las necesidades energéticas mundiales; ii) poco riesgo de operación y de contaminación accidental; iii) abundantes reservas de combustible, y iv) difícilmente utilizable en aplicaciones militares. Podemos decir que, a partir del conocimiento científico-tecnológico actual la fusión es la única opción capaz de resolver el problema energético mundial en gran escala. Esto es aún más importante en cuanto que la fusión nuclear ya no consiste en una mera "hipótesis experimental". La evidencia disponible en experimentos de fusión por medio del láser y por confinamiento magnético ya ha proporcionado los parámetros requeridos para convertir esta propuesta en una realidad.
Debido a que no se espera que los primeros reactores de fusión comerciales estén en funcionamiento antes del año 2050, es muy probable que para entonces sean desarrolladas nuevas técnicas experimentales aplicadas al problema energético mundial. Esto último no es difícil de imaginar si nos damos cuenta que, por ejemplo, cuando se hizo la propuesta original de un reactor de fusión por confinamiento magnético, en 1961, no se disponía de magnetos superconductores ni de inyectores de haces neutros de alta potencia, ni de técnicas de calentamiento por radiofrecuencia, que son elementos desarrollados en los pasados cuarenta años, sin los cuales no se hubiera probado la factibilidad de la fusión nuclear por confinamiento magnético. Debido a esto, es posible que en los próximos cincuenta años se mejoren tecnologías que permitan explotar con mayor seguridad, eficiencia y menos riesgo ecológico las fuentes energéticas conocidas. Por esto mismo, es de vital importancia que todas las posibles opciones energéticas sigan siendo estudiadas.
Paradójicamente, a pesar de que muchos problemas del planeta han sido ocasionados por el uso irracional de ciertas tecnologías, la situación actual es tal que la supervivencia de la humanidad y la solución a los problemas ecológicos vitales de alimentación y de energía, sólo será posible a partir del conocimiento científico-tecnológico disponible.
