Crear una estrella en un laboratorio: ¿Por qué alguien querría hacer esto?

Retrocedamos al instante cero, al momento en el que comenzó el Universo y el protagonista fue el Big Bang. Aquella explosión fue tan, pero tan grande y su energía tan enorme que creó materia, vale era muy pequeña en tamaño, pero era mucha en cantidad. Así nació la materia: los primeros átomos de hidrógeno (el más básico de todos los elementos, ya que tiene un protón, un electrón y un neutrón) nacieron en ese momento. Iban surcando el universo a velocidades altísimas y si chocaban con otro átomo de hidrógeno, en lugar de rebotar cada uno por su lado, se unían… técnicamente se fusionaban. Este proceso no solo hacía que los dos átomos de hidrógeno se convirtieran en un átomo de helio (que tiene dos protones), sino que liberaba una enorme cantidad de energía. Así, a medida que más átomos se fusionaban, creando bolas de gas, más energía se liberaba y más aumentaba la temperatura, lo que hacía que los átomos fueran aún más rápido y se fusionaran más, elevando más la temperatura y… así durante miles de millones de años. Y esto es lo que hace una estrella durante su vida. ¿Cuanta energía genera? El Sol, que es una estrella normalita, produce continuamente más de 10.000 veces toda la energía que consumimos.

Todo ello tiene que ver con la fusión y es la energía a la que aspiran los científicos. Su idea es calentar a millones de grados agua para que los átomos de hidrógeno presenten tengan las misma reacción que en una estrella: se fusionen y liberen energía. Lo interesante es que, si se consigue, estaríamos hablando de una fuente de energía completamente limpia (el único desecho es el vapor de agua) e ilimitada.

Pero es más fácil explicarlo que conseguirlo. Pese a ello hay decenas de laboratorios en el planeta compitiendo por ser los primeros en conseguirlo. Cada uno de ellos lo hace mediante una de las tres estrategias que, hasta la fecha, han demostrado acercarse más a la fusión.

Imanes

Ubicado en Francia, el ITER es un megaproyecto internacional (lo forman 35 países) que comenzará a funcionar en 2025. Su objetivo no es producir energía sino demostrar que la fusión es posible. El reactor, la pieza central del ITER, utiliza imanes muy potentes para contener la fusión en un campo magnético y guiarla hacia recolectores específicos. Para ello se tiene que alcanzar una temperatura de entre 150 y 300 millones de grados centígrados. Se habla del ITER como el futuro CERN y se espera que su impacto en la producción de energía sea similar al que el laboratorio ubicado en Suiza tuvo en el mundo de la física.

Reflejos del plasma

Uno de los proyectos más enigmáticos es el de Lockheed, los mismos que se iniciaron fabricando aviones. Solo que en este caso se trata de un reactor mínimo: hasta 100 veces más pequeño que el del ITER. La idea del Lockheed es que un reactor que quepa en una furgoneta sería capaz de proveer de energía a una ciudad de 100.000 habitantes. Todo el sistema se basa en las paredes reflectantes del reactor, que permitirían contener la energía que produce la fusión de los átomos. Pero el objetivo de Lockheed es reducir aún más el tamaño y llevarlo hasta botellas pequeñas que puedan ser transportadas fácilmente y su energía se libere a voluntad. Gracias a este tamaño compacto la energía podría transportarse fácilmente a cualquier lugar del planeta y hasta alimentar naves espaciales.

Una microexplosión

Mientras las anteriores eran aproximaciones muy cercanas a lo que imaginamos de un laboratorio, la Instalación Nacional de Ignición, en los Laboratorios Lawrence Livermore, son más para fanáticos de Star Wars, por así decirlo: aquí disparan docenas de láseres a una “gota” de deuterio y tritio. En una milmillonésima de segundo, esta gota colapsa en un plasma denso y estalla en una ráfaga de energía. Fueron los primeros en conseguir una reacción de fusión neta positiva, lo que significa que obtuvieron un poco más de energía del plasma de la que introdujeron.

Pero hay otra razón para crear una estrella en un laboratorio: antimateria. Al igual que toda la vida en el planeta, las estrellas también tienen un ciclo "vital" que las lleva a recorrer el camino de protoestrellas y pasar por una gigante roja, una enana blanca o una estrella de neutrones. Y estas últimas interesan mucho a los científicos porque podrían tener la clave para generar antimateria. De hecho un equipo internacional de físicos ha ideado una forma de generar antimateria en el laboratorio, lo que les permite recrear condiciones similares a las que se encuentran cerca de una estrella de neutrones. La idea es, también, utilizar rayos láser de alta intensidad y hacerlos chocar con haces de electrones. La colisión liberaría la energía deseada y produciría antimateria de un modo "sencillo" y fácil de producir para su estudio en laboratorios.

Cinco verdades de quienes miran el móvil mientras hablan contigo, según la psicología