Thread by @amturiel

Ahora que han pasado varios días y el polvo comienza a a asentarse, creo que es un buen momento para hablar del anuncio hecho por el National Ignition Facility este martes sobre el hito logrado al conseguir una ignición mediante fusión nuclear. Dentro el hilo que nadie pidió. 🧵

Comencemos por los simples hechos: se ha logrado que, a través de un pulso de láser de 2.1 MJ, se haya producido una reacción de fusión de 3 MJ. Por tanto, la cantidad de energía producida es casi un 50% superior a la de entrada. Interesante desde el punto de vista científico:

demuestra que la ignición es posible. El experimento aportará muchos datos que se analizarán durante tiempo y nos permitirá entender mejor cómo funcionan las reacciones de fusión nuclear. Es un avance científico, no extraordinario pero tampoco menor.Hasta aquí las buenas noticias

Ahora vayamos con las exageraciones y tonterías que se han dicho:

No se crea energía de la nada. En una reacción de fusión, la energía producida proviene de la pérdida de masa de los nucleones al formarse el átomo de helio. Básicamente "quemas" el deuterio y el tritio que están

en el minúsculo pellet que es el blanco de los 192 láseres de alta potencia que se utilizan en este experimento. Por tanto, después de producida la reacción necesitas conseguir más deuterio y tritio para poder volver a hacer la reacción. Son el combustible que se utiliza.

En particular, no se violan las Leyes de la Termodinámica (cosa que cualquier persona con una formación de 2º de la ESO debería saber que no es posible).

No se está produciendo una ganancia neta de energía. Para generar un impulso de 2.1 MJ, los láseres consumen una energía de 300 MJ. Por tanto, si miramos el experimento desde el punto de vista de la generación de energía, se han consumido 300 MJ de electricidad para producir 3 MJ

en una reacción de fusión, que en su mayoría están en un flujo de neutrones bastante descontrolado y difícil de aprovechar (luego veremos por qué se hace así). En cualquier caso, se invierte 100 veces más energía que la que luego se obtiene, y además de un tipo de alta calidad

(electricidad) para obtener una de baja calidad y peligrosa (flujo de neutrones). Por tanto, este experimento no solo no es una fuente de energía (de manera neta, se pierde el 99% por ciento de la energía invertida) sino que no demuestra que esto se pueda usar en un reactor.

Pero vayamos ya al diseño del experimento. Este tipo de instalación no está pensada, ni lo ha estado nunca, para la producción de energía. Como explicaba Marcel Coderch en una entrevista imperdible el otro día ( ccma.cat/tv3/alacarta/p…), el National Ignition Facility es

una instalación pensada para el desarrollo de bombas nucleares. Los sistemas de confinamiento inercial como el que se ha usado aquí tienen un diseño que no permiten, ni permitirán nunca, hacer una reactor comercial de fusión. En estos experimentos, lo que se pretende en realidad

es hacer pruebas sobre los diversos parámetros que tendría la explosión de un bomba H sin tener que detonar una, cosa que está prohibida por los tratados internacionales. Pero desde el punto de vista industrial, el concepto no es viable por múltiples motivos:

1.- Los aparatos que generan rayos láser siempre serán muy ineficientes. Un rayo láser es una emisión electromagnética en una frecuencia muy concreta y además preservando muy bien la coherencia de fase. Esto es fundamental para conseguir una presión homogénea y suficientemente

sostenida sobre el objetivo (si no fuera así, habría más presión en unas partes que en otras y el contenido del pellet se desparramaría por los lugares de menor resistencia sin llegar a haber fusión). Hace falta presionar por todos los sitios a la vez.

La emisión de la luz del láser se consigue excitando un material concreto, dependiendo de la longitud de onda buscada. Para conseguir tal grado de coherencia se tiene que conseguir una enorme reducción de la entropía, que es absorbida en la cavidad resonante en forma de calor.

Con materiales perfectos en condiciones ideales se podría conseguir una gran eficiencia, pero en ese caso el enorme coste energético estaría en la fabricación. Y cuanto más estrecho sea el ancho de banda de la emisión (más exacta tenga que ser la longitud de onda a usar),

menor será la eficiencia del láser. Nos enfrentamos de nuevo a las Leyes de la Termodinámica, en este caso a la 2ª.
Esto se sabe desde hace décadas, y eso implica que la fusión por confinamiento inercial nunca podrá producir una ganancia neta de energía. Adiós, Santo Grial.

Por si eso fuera poco, la producción de los pequeños pellets de deuterio y tritio (del tamaño de la cabeza de un alfiler) no es fácil de industrializar, ni en su producción ni en su manejo, ni en la inserción en la cámara de disparo. Añádase que el pulso dura 0,0004 segundos,

para producir energía aprovechable se necesitaría un flujo continuo de pellets, como mínimo para que la cosa durase unos minutos. A 0,0004 segundos por pellet, necesitaríamos 2.500 pellets por segundo, 150.000 por minuto. Una pesadilla logística.

Aprovechar la energía del flujo neutrónico saliente es otra pesadilla, ya que éste se emite en todas direcciones desde el blanco. Se necesitaría un material capaz de absorber esos neutrones de alta velocidad, que convirtiese esa energía en calor, para que después ese calor

se usara para calentar agua y con el vapor resultante se moviese una turbina que generase electricidad (un proceso, por cierto, con pérdidas típicas del 65%). Tener la zona del blanco despejada para apuntar con los 192 láseres y que en el momento de la ignición se coloque

rapidísimamente algún sistema para captar toda esa energía se antoja harto complicado.
Y no olvidemos que por pellet estamos obteniendo 3 MJ, es decir, 3 millones de julios. Teniendo en cuenta que 1 caloría = 4,18 julios, eso son 717 Kilocalorías. Para elevar la temperatura de

1 litro de agua desde los 20ºC a punto de ebullición se necesitan 80 Kilocalorías, así que la energía de fusión resultante serviría para hacer hervir unos 9 litros de agua. Tenemos una instalación del tamaño de un estadio de fútbol para producir, en cada ignición, el calor que

se usa para hacer un buen pote de lentejas, perdiendo por el camino el 99% de la energía invertida. No parece muy impresionante.
Insisto: este sistema siempre será, por diseño, muy ineficiente para el fin de producir energía, porque está pensado para probar bombas.

Vayamos ahora con las consideraciones sociales y mediáticas:
¿Por qué el NIF ha hecho este anuncio ahora? Porque parece que se está planteando un recorte de fondos (recordemos la crisis energética en la que estamos).Presentándose como investigación energética, pretenden sortearlo

¿Este hito es tan importante? De hecho, el año pasado ya consiguieron lo mismo (con una ignición más pequeña, es verdad), pero pasó sin pena ni gloria porque, en realidad, es una noticia muy especializada y con un interés general limitado.

¿Por qué se le ha dado una cobertura mediática tan grande? Aquí cabe precisar: en España. En el resto de Europa el tema ha recibido poca cobertura, porque se es más consciente que este anuncio tiene poca o nula repercusión real.

En España, se ha hecho EL RIDÍCULO con el tratamiento de esta noticia. Es una noticia importante e interesante desde el punto de vista científico, pero se tendría que haber planteado en sus justos términos. Y, sin embargo, llevo tres días contestando a multitud de

personas que me están preguntando sobre este rollo macabeo (por eso he hecho este hilo, para referirles a él). Sin embargo, estoy seguro que el eco de esta "noticia" me va a perseguir durante meses, porque mucha gente habrá oído hablar del tema pero como NINGÚN MEDIO hará un

desmentido de toda la sarta de tonterías que se han dicho estos días, pues se seguirá sin duda hablando de ello.
Para mi, lo peor de todo esto es que favorece que la gente pierda la fe en la Ciencia, y en su capacidad de ayudar a resolver los problemas reales de la gente.

Delante de lo que es un tratamiento mediático absolutamente incorrecto de una noticia técnica, se nos acabará echando la culpa a los científicos de mentir. Cada uno tendría que asumir sus responsabilidades, y aunque reconozco que la presentación del NIF es sesgada e inapropiada,

como mínimo los técnicos explicaron correctamente lo que se había hecho, como muchos medios recogieron correctamente (e.g., theguardian.com/environment/20… ). Para mi la mayor responsabilidad está en cómo comunican los medios, particularmente los españoles, pero nadie les pedirá cuentas.

Entiendo que en la actual situación de angustia por la rampante crisis energética, hay mucha necesidad de noticias "esperanzadoras". Cabría decir que la esperanza debería más bien venir (y eso se debería explicar) de una mayor contención y eficiencia en el uso de la energía y los

recursos, pero se prefiere no hablar de eso.
Sobre los diversos insultos y puyas que he recibido estos días, de gente que se burlaba de mi diciendo "¿ves?" y el ridículo que también han hecho algunos "expertos" notorios, eso quizá hablemos otro día.
Fin del hilo.