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martes, agosto 16, 2005

La fusión nuclear y el hidrógeno

Este fin de semana, en el suplemento dominical de El Pais, aparecía un artículo titulado Un sol en la Tierra, que hablaba del ITER y la fusión nuclear. El artículo comienza enumerando las fuentes de energía actuales y sus respectivos problemas de todos conocidos: los combustibles fósiles no durarán mucho y son altamente contaminantes, y la energía nuclear genera residuos radiactivos que duran miles de años. Entonces añade lo siguiente:

¿Qué queda? El hidrógeno no vale porque es un almacén de energía, no una fuente en sí misma. Las energías renovables, por supuesto. Y algo que hoy por hoy no es más que un montón de datos científicos y una esperanza: la energía de fusión nuclear.

El decir que el hidrógeno no vale, para después afirmar que la fusión nuclear es una esperanza, es una contradicción, ya que la fusión nuclear que pretende investigar el ITER, utiliza hidrógeno como combustible. Aún peor, se necesitan dos isótopos de hidrógeno, el deuterio y el tritio, que son menos comunes que el hidrógeno-1.

¿Y cómo funciona esto? Muy fácil. En la fusión nuclear se unen átomos de elementos ligeros para formar átomos de elementos más pesados. En las reacciones que nos interesan como fuente de energía, el total de la masa obtenida es inferior al total de la masa proporcionada, por lo que la diferencia es emitida en forma de energía, siguiendo la conocidísima ecuación E=mc2. Diagrama de la reacción de fusión deuterio-tritio.Se conocen varios tipos de fusión nuclear, pero la más sencilla es la que un átomo de deuterio y otro de tritio, se unen para formar un átomo de helio. Es la misma reacción que se produce en las estrellas durante la mayor parte de su vida.

Entonces ¿qué sentido tiene la afirmación del párrafo? Por un lado, el hidrógeno es muchísimo más abundante que el petróleo, el carbón, el gas o el uranio. Lo tenemos en la atmósfera, en el agua, en numerosos compuestos. Además, es el elemento más común del universo. Pero por otro lado, el deuterio y el tritio son menos comunes que el hidrógeno-1. ¿Cómo se puede descartar el hidrógeno como fuente de energía, pero proponiendo el deuterio y el tritio? Yo no lo sé.

Terminaré con un pequeño matiz, y es que la fusión nuclear, no es una fuente de energía renovable, ya que consume hidrógeno. Una fuente de energía se considera renovable cuando su utilización no altera la fuente, o esta se renueva. Es decir, el sol seguirá emitiendo energía, la aprovechemos o no con placas solares. La luna seguirá dando vueltas alrededor de la tierra, aprovechemos o no la energía maremotriz. Los ríos seguirán fluyendo aprovechemos o no los saltos de agua. Pero el hidrógeno, por muy abundante que sea, se consume. De hecho, hasta las estrellas terminan por consumir su hidrógeno, y sufren cambios a lo largo de su vida, hasta que finalmente "mueren".

6 comentarios:

  1. ¿El hidrógeno como combustible no sirve? Hoy en día probablemente no, pero si descubrimos un catalizador que consiga que en la electrolisis del agua se produzca más energía de la que se consume, desde luego que tendríamos una fuente de energía barata, relativamente segura y completamente "limpia".
    ¿Recuerda alguien la película "Chain reaction" (Reacción en cadena)(1996-Morgan Freeman, Keanu Reeves)? Pues trata precisamente de eso y de lo que supondría para un gobierno el poseer ese "catalizador".

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  2. a veces los cientificos, para explicar ciertos temas a personas profanas en la materia cometen errores, y creo que este es el caso. de cualquier modo no se pueden dejar pasar estos comentarios, pues por simplificar se cae en graves fallos de concepto.
    si que estas atento a todo.
    saludos ;)

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  3. Pregunta de profano.
    No entiendo que se considere inválido el hidrógeno por no ser una fuente, sino un contenedor y sí se considere fuente de energía los combustibles fósiles, que sospecho que deberían entrar en la misma categoría puesto que consumimos su poder calorífico. Es más, incluso el agua de un embalse es un contenedor de energía potencial, puestos a ser puñeteros. Debe de ser que no entiendo la diferencia entre fuente y contenedor.
    Además, si vamos a utilizar un recurso finito, mejor que produzca emisiones inocuas, como ocurre, corregidme si me equivoco, con las pilas de hidrógeno (¿no emiten vapor de agua?).
    De todos modos, a efectos del consumo humano tengo la impresión que el recurso hidrógeno es tan infinito como puede ser para nosotros por ejemplo la vida del Sol. Fecha de caducidad: irrelevante.
    ¿O acaso es que el hidrógeno no se encuentra en estado natural y hay que generarlo a partir del agua y envasarlo consumiendo cierta energía en ambos procesos?
    En fin, un cacao que tengo que no es ni medio normal.

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  4. >>> No entiendo que se considere inválido el hidrógeno por no ser una fuente, sino un contenedor

    Yo tampoco. Por definición, todos los combustibles son "contenedores de energía".

    >>> ¿O acaso es que el hidrógeno no se encuentra en estado natural y hay que generarlo a partir del agua y envasarlo consumiendo cierta energía en ambos procesos?

    El hidrógeno se encuentra de forma natural en la atmósfera. Pero es mucho más abundante en el agua. En cualquier caso, la extracción de cualquier tipo de combustible siempre conlleva un coste energético (el mismo petróleo, por ejemplo).

    De todas formas, para la fusión nuclear hay que usar deuterio y tritio. Creo que el deuterio se encuentra presente en la corteza terrestre, y el tritio se puede encontrar en la ionosfera o en el agua del mar. Pero estoy hablando de memoria.

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  5. horuhe dijo:
    (..)pero si descubrimos un catalizador que consiga que en la electrolisis del agua se produzca más energía de la que se consume, desde luego que tendríamos una fuente de energía barata(...)

    Si se descubre tal cosa, habremos descubierto que la segunda ley de la termodinámica está mal y el "motu perpetuo" sí existe. Hay temblores en la tumba de Sadi-Carnot

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  6. Escribir sobre Fusión Nuclear no es cómo hacerlo sobre tendencias de moda.
    No hay por dónde coger su "artículo". Respecto del hidrógeno, no se refiere El País a su uso como combustible de fusión sino como pila (reservorio). Luego dice usted que el Sol seguirá emitiendo energía la utilicemos o no con placas solares para decir después que el hidrógeno se consume, que las estrellas se "morirán" cuanndo consuman todo su hidrógeno... ah pero, ¿el Sol no es una estrella que consume hidrógeno?
    Estar a favor de las energías "limpias" está muy bien, pero hay que saber que se necesita potencia de base (ale, acuda a internet a aprender) que la solar, hidráulica y eólica no pueden proporcionar.
    Una cosa más, de las muchas que podría decirle, el hidrógeno no se consume, se puede generar de múltiples formas mientras haya un Universo; el hidrógeno no es más que un protón neutralizado electricamente con un electrón, y si algo nos sobra en el Universo es eso, protones y electrones.
    Ay, Señor, cuanto le gusta a la gente escribir sin tener ni idea...

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