Científicos del SPAWAR, el centro de investigación de la Marina de los Estados Unidos (EE.UU.) en San diego, California, han anunciado recientemente lo que consideran una "evidencia significativa" de reacción nuclear de baja energía (LENR en sus siglas en inglés), conocida popularmente como "fusión fría".
El sistema trata de conseguir la energía liberada por la fusión de átomos ligeros, una reacción que produce un núcleo más pesado. La fusión nuclear se produce de forma natural en las estrellas, pero en unas condiciones de presión y temperatura muy elevadas. Varios países de todo el mundo están invirtiendo miles de millones de euros en el proyecto ITER, con el objetivo de contar, dentro de unos años, con un reactor experimental que permita lograr esta fusión "en caliente" y demostrar su viabilidad como fuente de energía. Por su parte, la "fusión fría" trataría de llegar al mismo resultado que la "fusión caliente", pero a temperatura ambiente y de forma mucho más sencilla, económica y limpia, lo que además dejaría obsoletas a las centrales nucleares convencionales basadas en la fisión.
La "fusión fría" dejaría obsoletas a las centrales nucleares convencionales basadas en la fisión
Uno de los componentes del equipo del SPAWAR, la química analítica Pamela Mosier-Boss, explica que han utilizado un electrodo compuesto de níquel o de cable de oro en una solución de cloruro de paladio mezclada con deuterio (agua pesada). Al pasar una corriente eléctrica, se provoca una reacción. Los científicos han utilizado un plástico especial, CR-39, para capturar las partículas de alta energía y contar con evidencias de neutrones, lo que probaría que se ha producido una reacción de fusión nuclear.
La idea no es nueva, y para desgracia de los científicos que trabajan en este campo, los precedentes han supuesto una rémora. Precisamente, la fecha del anuncio de los investigadores del SPAWAR, 23 de marzo, y el lugar de la presentación, Salt Lake City, en Utah, EE.UU., fueron también elegidos, hace 20 años, por Martin Fleischmann y Stanley Pons. En aquella ocasión, estos dos científicos afirmaron haber logrado un experimento simple que permitiría lograr la fusión fría. Pero cuando otros científicos en todo el mundo trataron de reproducir en vano los resultados, y se fueron conociendo los errores cometidos, el interés inicial se transformó en descrédito, no sólo para estos dos científicos, sino para todo este campo de investigación.
Sin embargo, dos décadas después, "el rechazo se ha suavizado muchísimo", según el catedrático de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) Carlos Sánchez López, responsable en aquella época del único experimento español de fusión fría. En este sentido, afirma que merece la pena seguir los progresos del grupo del SPAWAR, ya que "lleva en el tema muchos años y con resultados y experimentos muy sobresalientes".
¿Funciona ya la fusión fría?
El anuncio de los investigadores del SPAWAR no significa que se cuente ya con un sistema consolidado de producción de energía. Como explica el profesor Sánchez, muchos grupos, incluido el suyo, han logrado la "fusión fría", pero el problema es que todavía resulta aleatorio que un experimento funcione o no: "Desde el punto de vista científico, no sirve hasta que no se logre su reproducibilidad, es decir, que todos los científicos puedan obtener los mismos resultados realizando el mismo experimento. Pero estoy seguro de que llegaremos." En caso de lograrlo, el siguiente paso sería que el sistema produjera más energía de la que necesita para funcionar y de forma económica, de manera que pudiera ser utilizado a escala industrial.
Asimismo, algunos expertos recuerdan que, si bien el sistema es más limpio que el empleado en las actuales centrales nucleares de fisión, no es inocuo: las futuras plantas de fusión tendrían que controlar la radiación de neutrones que se emiten y los residuos producidos en el proceso. Eso sí, la vida media de dichos residuos sería corta, ya que en medio siglo no serían peligrosos, y en 300 años prácticamente inertes, frente a los miles de años de radiactividad de los residuos producidos en las actuales centrales.
Por otra parte, la falta de materiales del sistema o su carestía también podrían suponer otro problema. En este sentido, la primera reacción económica tras el anuncio, hace 20 años, de los científicos Fleischmann y Pons, fue la subida del precio del paladio, uno de los elementos de su aparato.
Otras propuestas de fusión fría
Además del grupo del SPAWAR, otros investigadores en EE.UU., Japón, Canadá y Europa, con ayuda de fondos públicos o privados, trabajan para reproducir el experimento de fusión fría. La nueva denominación, "reacción nuclear de baja energía (LENR)", además de haber servido para huir de la mala fama, se utiliza para evidenciar los descubrimientos de los últimos años, explica Carlos Sánchez y añade: "El fenómeno es mucho más amplio de lo que originalmente se creyó, resultando no sólo en posibles reacciones de fusión, sino también en otros posibles procesos nucleares sobre los que aún se sabe poco. En definitiva, la fusión fría se considera viable, pero se asume que producirla de manera regular va a ser muy difícil."
En este sentido, durante agosto de 2008 se celebraba en Washington el decimocuarto congreso sobre fusión fría (ICCF-14), al que asistieron los principales expertos internacionales. Según Sánchez, se pusieron de manifiesto "considerables progresos: el fenómeno se conoce mucho más, tanto en su complejidad y variadas vertientes como en una mejor definición del mismo y, por lo tanto, las posibilidades de llegar a controlarlo y a reproducirlo por completo han aumentado considerablemente".
En este esfuerzo, destacan también los trabajos de Yoshiaki Arata, catedrático emérito de la Universidad japonesa de Osaka. Hace unos diez años, este científico empezó a trabajar en fusión fría diseñando un sistema diferente al que usaban los demás investigadores. Con el tiempo, lo ha seguido perfeccionando junto a su equipo y ha realizado investigaciones paralelas sobre los constituyentes de su electrodo, en particular nanopartículas de paladio embebidas en óxidos metálicos, de circonio principalmente. En opinión del catedrático de la UAM, "ha contribuido notablemente al progreso en el campo y es, sin duda, el que está más cerca de conseguir un control completo y una reproducibilidad segura del fenómeno". Sánchez no cree que se produzcan discontinuidades en este trabajo, "aunque Arata es ya mayor, su grupo es sólido", apostilla.
La fusión fría se considera viable, pero se asume que producirla de manera regular va a ser muy difícil
Por otra parte,también son interesantes las investigaciones de Tadahiko Mizuno, de la Universidad japonesa de Hokkaido, que ha informado de la producción de exceso de generación de calor y emisiones de rayos gamma de un dispositivo no convencional de LENR que utiliza un tipo de hidrocarburo, fenantreno, como reactante (el material inicial que participa en una reacción química). Asimismo, Antonella De Ninno, científica del ENEA, la Agencia Nacional Italiana de Nuevas Tecnologías de Energía y Medio Ambiente, trabaja en experimentos interesantes que demuestran la producción simultánea de exceso de calor y helio.
Las posibilidades energéticas y económicas de la fusión fría, unido a que se trata de experimentos que no necesitan complicados ni caros equipos científicos, han contribuido a la aparición de los denominados "fusioneros". Se trata de gente que ha montado de forma casera un laboratorio de fusión, y que ha organizado en Internet una comunidad de más de 100 personas en todo el mundo.
En opinión del catedrático de la UAM, "gran parte de los males que padecemos los investigadores de estos fenómenos se debe a entusiastas inconscientes que levantan expectativas infundadas y que acaban en grandes frustraciones".
hace 20 años
¿Por qué se ha desprestigiado a la fusión fría?
La fusión fría cayó en el descrédito a raíz del suceso ocurrido hace 20 años, un claro ejemplo de cómo no se tienen que hacer las cosas en ciencia. El 23 de marzo de 1989, la Universidad de Utah emitía un comunicado de prensa anunciando que en esa institución se había logrado realizar "un experimento simple en el que se observa la fusión nuclear en forma sostenida". También se decía que este descubrimiento pronto daría lugar a una nueva tecnología capaz de generar calor y energía a muy bajo costo.
En vez de emplear los canales habituales, una revista científica de reconocido prestigio, con árbitros que sujetan todo artículo a revisión, los químicos Martin Fleischmann, de la Universidad de Southampton, y Stanley Pons, de la Universidad de Utah, citaron en Salt Lake City a los periodistas a una conferencia de prensa. Ahí dieron a conocer cómo lograban, en un experimento muy sencillo, la fusión fría.
Los medios de comunicación de todo el mundo se hicieron eco inmediatamente de la noticia. Por ejemplo, en el diario The New York Times, Fleischmann y Pons afirmaban haber logrado la fusión nuclear "en un tubo de ensayo tan simple que podría ser construido en cualquier laboratorio de química". En los comentarios de prensa se ponía énfasis en el enorme contraste entre su experimento y el gigantesco proyecto de la fusión caliente: una inversión de miles de millones de dólares durante cuarenta años de investigación no había logrado siquiera producir tanta energía como la que se consume.
Fleischmann y Pons no explicaron las circunstancias que rodeaban al fenómeno, y algunos de los experimentos que se hicieron no fueron buenos
Según el periodista José Antonio Mayo, "la acción arranca alrededor de una botella de whisky Jack Daniels una noche del mes de octubre de 1983, en la cocina de la nueva casa de Stanley Pons, en Salt Lake City. Entre sorbo y sorbo, Fleischmann explica a su compañero de fatigas en la Universidad de Utah los pormenores de un nuevo experimento que tiene en mente. Se trata de desafiar a los 'goliaths' de la física norteamericana". Para ello, utilizarían poco dinero (100.000 dólares de la época) y un laboratorio con rudimentarios instrumentos: dos baterías de automóvil, una lata de aceite, un barreño de supermercado debajo de un grifo y otro balde lleno de agua que a su vez sirve de soporte a un instrumento similar a una pila eléctrica
Sin embargo, a medida que pasaban las semanas, los laboratorios, universidades y científicos empiezan a ofrecer datos negativos sobre el experimento, acabando finalmente por echar por tierra dicho optimismo, hasta concluir que los resultados eran erróneos. Estas afirmaciones se apoyaban en argumentos que iban desde que había habido fallos de medición, hasta que los dos investigadores habrían muerto por la exposición a los neutrones emitidos. En este sentido, Robert L. Park, que en su libro "Ciencia o Vudú" estudia este caso, cita un chiste que circulaba por el Departamento de Física de la Universidad de Utah: "¿Te has enterado de la desgracia del ayudante de investigación del laboratorio de Pons? ¡Se encuentra en perfecto estado de salud!
Por su parte, Carlos Sánchez reconoce que "la presentación del fenómeno por parte de Fleischmann y Pons fue desafortunada: no explicaron las circunstancias que rodeaban al mismo, y algunos de los experimentos que se hicieron no fueron buenos."
¿Y qué fue de Fleischmann y Pons? Según Park, en julio de 1989, tras la declaración de un grupo de expertos del Ministerio de Energía de EE.UU., que no justificaba la continuación de las investigaciones sobre fusión fría, Fleischmann regresó a su hogar, en Tisbury, Reino Unido, para seguir un tratamiento médico que no fue revelado. Por su parte, Pons, tras renunciar a su puesto en la Universidad de Utah, desapareció durante algún tiempo hasta que la empresa Technova, filial de Toyota, en Niza, le contrató para investigar sobre la fusión fría. Posteriormente se le uniría Fleischmann. Sin embargo, en 1999, coincidiendo con el décimo aniversario del anuncio, Technova renunció a la fusión fría ante la falta de resultados. Park aseguraba en su libro que ambos investigadores dejaron de hablarse. Las últimas noticias sobre Fleischmann son que en 2006 la división "D2Fusion Inc" de la empresa "Solar Energy Limited" le había contratado como asesor científico senior. Por su parte, se cree que Stanley Pons vive retirado en algún lugar del sur de Francia.
Jorge Flores Valdés, físico de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), explica en su obra "La gran ilusión" que el daño fue "muy grande. A los investigadores que buscaban en forma seria alternativas a la fusión caliente se les ha satanizado con el estigma de Fleischmann y Pons. Como un daño menor; aunque no insignificante, los hechos mencionados y no demostrados costaron un enorme esfuerzo. Se estima que sólo en los EE.UU. la inversión por este concepto superó los 15 millones de dólares."
Precursores de la fusión fría
Fleischmann y Pons no han sido los primeros en investigar en fusión fría. Ya en 1926, los científicos alemanes E. Paneth y K. Peters publicaron un trabajo en que sugerían por primera vez un método que podría considerarse como tal, aunque reconocieron haber cometido errores que les llevaron a abandonar la investigación.
En 1947, los físicos rusos A. Sakharov y F.C. Frank, desarrollaron la denominada "fusión catalizada por muones", que sustituía uno de los electrones de la molécula de deuterio por un muon negativo, una partícula con la misma carga que el electrón pero 200 veces más masiva. Sin embargo, también se descartó esta técnica por los inconvenientes producidos, hasta que en 1956, el físico norteamericano Luis Álvarez descubrió accidentalmente la "fusión en frío inducida por muones". Años después, en 1968, al recibir el premio Nobel por otras investigaciones, Álvarez relató que se convenció de lo insignificante de la energía que se obtiene en este proceso.
A pesar de ello, los trabajos siguieron durante la década de los 60 y 70, de la mano de varios científicos soviéticos, V. P. Dzelepov, E.A. Vesman, S.S. Gerhtein, L. I. Ponomarev o M. Bystritsky. A pesar de conseguir algunos avances, la caída de la URSS frustró las investigaciones de estos científicos. No obstante, sus resultados fueron aprovechados por el norteamericano Steven E. Jones, que consiguió mejorar el proceso en 1986, gracias al acelerador LAMPF (Los Alamos Meson Physics Facility).
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La NASA ha dado una serie de pasos cruciales para desarrollar nuevos reactores nucleares del tamaño de un bote de basura que podrían suministrar energía para un puesto de avanzada humano en la Luna o en Marte.