Así es la batería nuclear que promete energía durante décadas: tiene el tamaño de una pila de botón

Una empresa estadounidense ha creado una batería nuclear tan eficiente que podría generar energía durante un siglo. La radiación desde el exterior sería indetectable.

Uno de los grandes logros de la ciencia es crear nuevos sistemas con los que aprovechar la energía nuclear haciéndola cada vez más accesible. España no se ha querido quedar atrás en esta carrera y ha empezado a trabajar en baterías nucleares en miniatura.

Estas baterías podrían revolucionar el mercado energético y la compañía estadounidense Infinity Power ha perfeccionado la tecnología. La empresa ha conseguido crear un modelo del tamaño de una pila de botón.

Infinity Power ha asegurado en un comunicado que la colaboración del Departamento de Defensa de Estados Unidos ha sido de gran ayuda. La compañía ha conseguido crear una célula atómica compacta con una eficiencia y durabilidad enorme gracias a la generación de energía con la desintegración de radioisótopos.

El proyecto de Infinity Power es prometedor y permitiría generar energía durante al menos un siglo. La clave está en la conversión de dicha energía electroquímica mediante la disolución de electrolitos con radioisótopos. 

La batería tiene una eficiencia del 62% respecto a otros modelos

El proceso de Infinity Power tiene una eficiencia del 62% respecto a otras baterías nucleares. La pérdida de energía en el proceso de conversión es más baja que en otros métodos que se están desarrollando.

La compañía asegura que estos niveles de pérdida de energía abren un "amplio espectro de generación de energía que abarca desde nanovatios hasta kilovatios". La alta eficiencia permite producir más energía con menos cantidad de radioisótopos. 

La batería de Infinity Power también es más flexible en cuanto a la selección de los radioisótopos con mayores posibilidades de combinación. Esto podría ser una de las claves para generar grandes cantidades de electricidad durante años.

Los primeros análisis de la batería nuclear son positivos y todo esto es posible sin depender de las fuentes de energía externas, algo que es especialmente complicado en la industria de la energía actual. 

El tamaño tan reducido es otra oportunidad y ha sido la clave del diseño de Infinity Power. La batería nuclear puede generar decenas de milivatios de energía durante casi un siglo simplemente ajustando los parámetros de su diseño.

La radiación se puede frenar con una hoja de papel

La clave de esta batería nuclear está en su capacidad para convertir en energía el calor generado por la desintegración del plutonio-238, uno de los materiales más contaminantes del planeta. 

Este proceso da lugar al conocido efecto Seebeck, que almacena la emisión de electricidad en un circuito eléctrico con diferentes conductores. Infinity Power ha reinventado el proceso y utiliza el isótopo radioactivo níquel-63, un famoso emisor de partículas beta (electrones). 

La radiación beta producida por la batería del tamaño de una pila es tan baja que se podría bloquear con una simple hoja de papel. La compañía prescinde de un gran sistema de protección especial y podría utilizar una carcasa de acero o titanio.

La radiación de la batería nuclear se vuelve indetectable desde el exterior. Esto significa que no tiene efectos negativos para la salud de las personas con marcapasos o audífonos, tampoco interfiere en el funcionamiento de dispositivos electrónicos.

Solo estos dos países se salvarían si estallara una guerra nuclear, según un estudio

El estudio ha simulado seis posibles escenarios de guerra nuclear, cada uno de los cuales produciría distintos niveles de hollín en la estratosfera.

"En una guerra nuclear, las bombas dirigidas a ciudades y zonas industriales iniciarían tormentas de fuego, inyectando grandes cantidades de hollín en la atmósfera superior, que se extenderían globalmente y enfriarían rápidamente el planeta".

En un mundo cada vez más inestable, la amenaza de una guerra nuclear se cierne sobre todos, eso es un hecho. Aunque la probabilidad de que se produzca es remota, las consecuencias serían catastróficas para la humanidad.

Sin ir más lejos, hace escasos días el "Reloj del Juicio Final", ese famoso indicador simbólico establecido por científicos y expertos en seguridad, se acercó peligrosamente a la medianoche el martes, situándose a solo 90 segundos de este umbral. 

Este reloj, gestionado por el Bulletin of Atomic Scientists, utiliza la medianoche como una metáfora de la catástrofe total. Cuando el reloj se acerca a la medianoche, indica que las amenazas que existen, como la guerra nuclear, crisis climáticas y otros peligros, están aumentando. La posición del reloj se ajusta en respuesta a lo que vaya ocurriendo y cómo se desarrolla el mundo en general. 

"Las tendencias continúan apuntando ominosamente hacia una catástrofe global", dijo la presidenta y directora ejecutiva del Bulletin of Atomic Scientists. "La investigación biológica destinada a prevenir futuras pandemias ha demostrado ser útil, pero también presenta los riesgos de causar una".

Nueva Zelanda y Australia serían los grandes, a priori, "vencedores" en una guerra nuclear

Dejando esto a un lado, un estudio analizó el impacto que tendría una guerra nuclear en diferentes países del mundo. Los resultados son sorprendentes: solo dos países podrían sobrevivir a la catástrofe, al menos a corto plazo.

Los países más protegidos serían Australia y Nueva Zelanda. Su ubicación geográfica, en el hemisferio sur y alejados de las principales potencias nucleares, les da una ventaja bastante clave.

En caso de una guerra nuclear, las bombas dirigidas a las ciudades y zonas industriales de Europa, Asia y América del Norte inyectarían grandes cantidades de hollín en la atmósfera superior. Este hollín bloquearía la luz solar, provocando un enfriamiento global conocido como "invierno nuclear".

El impacto de este fenómeno sería devastador para la agricultura, ya que las plantas necesitan luz solar para crecer. La escasez de alimentos provocaría una hambruna masiva, que podría acabar con la vida de millones de personas.

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Australia y Nueva Zelanda, al estar ubicados en el hemisferio sur, estarían protegidos del invierno nuclear. Además, ambos países tienen una gran capacidad de autosuficiencia alimentaria, lo que les permitiría sobrevivir a la crisis.

Para el resto del mundo, las consecuencias de una guerra nuclear serían mucho más graves. En el escenario más catastrófico, una guerra nuclear global entre Estados Unidos y Rusia podría provocar la muerte de miles de millones de personas.

En el caso de que la guerra se limitase a un conflicto regional, como una guerra nuclear entre India y Pakistán, las consecuencias también serían devastadoras. En este escenario, se estima que morirían entre 50 y 100 millones de personas.

Los autores del estudio concluyen que la única solución a largo plazo es prohibir las armas nucleares. El Tratado de la ONU sobre la Prohibición de las Armas Nucleares, que ha sido ratificado por 66 países, es un paso importante en esta dirección.

Sin embargo, todavía son necesarios los esfuerzos de todos los países para que este y otros tantos pactos sean ratificados por todos los países. Solo así podremos evitar la catástrofe nuclear y garantizar la supervivencia de la humanidad.

Promesa de un futuro energético sostenible: "La fusión nuclear nos permitirá obtener energía abundante, barata y limpia"

"La fusión nuclear comercial tendrá numerosas ventajas sobre otras energías: combustible inagotable a una escala humana, ausencia de residuos radiactivos y de emisiones de gases de efecto invernadero"

En un mundo donde la demanda de energía está en constante aumento y la preocupación por el cambio climático es cada vez más intensa —y necesaria—, la búsqueda de fuentes de energía limpias y sostenibles se ha vuelto una prioridad a nivel global. 

Entre las soluciones potenciales que prometen revolucionar el panorama energético, la fusión nuclear se destaca como una opción prometedora. Aunque esta ha sido un objetivo de investigación durante décadas, los avances recientes están acercando poco a poco esta fuente de energía a la realidad. 

Para contextualizar, y a diferencia de la fisión nuclear, que implica dividir átomos para liberar energía, la fusión nuclear es totalmente diferente y para entenderla a la perfección, la explica en una entrevista para Computer Hoy Alfredo García, supervisor y divulgador nuclear, OperadorNuclear en las redes sociales:

"Las estrellas, incluyendo nuestro Sol, son enormes reactores de fusión nuclear. En ellos se unen dos núcleos de hidrógeno para formar helio y posteriormente el resto de los elementos de la tabla periódica hasta el hierro", explica.

"El resultado de esta combinación o fusión es la liberación de una enorme cantidad de energía y de partículas. Gracias a esas reacciones nucleares, el Sol nos ilumina y calienta, y existe la vida en la Tierra. El objetivo de numerosos equipos de investigación es reproducir ese fenómeno en nuestro planeta y hacerlo de una forma controlada", continúa el experto.

Fusión nuclear: un gran potencial para la energía del futuro

Uno de los principales atractivos de la fusión nuclear es su potencial para proporcionar una fuente de energía limpia y sostenible que no emita gases de efecto invernadero ni genere demasiados residuos peligrosos. A diferencia de los combustibles fósiles, la fusión nuclear no contribuiría al cambio climático y tendría un impacto ambiental mínimo en términos de emisiones y contaminación.

"La fusión nuclear comercial, cuando llegue, tendrá numerosas ventajas sobre otras energías: combustible inagotable a una escala humana, ausencia de residuos radiactivos (más allá de la activación de algunos materiales estructurales del reactor) y la ausencia de emisiones de gases de efecto invernadero".

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Tiene el potencial de abordar la demanda creciente de energía a nivel global de manera sostenible. Dado que las fuentes de combustible para la fusión son abundantes y ampliamente disponibles, no se dependería de recursos finitos y geopolíticamente complicados, como el petróleo y el gas. 

"Las previsiones apuntan a que la fusión podría satisfacer las necesidades energéticas de la humanidad durante millones de años. El combustible de fusión es abundante y de fácil acceso: el deuterio se puede extraer del agua marina de manera económica, y el tritio se puede producir a partir del litio, que está presente en grandes cantidades en la naturaleza. Los futuros reactores de fusión no generarán desechos nucleares de actividad alta y período largo, y en un reactor de fusión es prácticamente imposible que se produzca un accidente de fusión del núcleo", explican desde el Organismo Internacional de Energía Atómica.

Desafíos tecnológicos y científicos: por qué aún no tenemos fusión nuclear

La fusión nuclear suena increíble: energía ilimitada sin contaminación. Sin embargo, aún no la tienes en tu casa por algunos problemas realmente complejos. 

"En los últimos años se está produciendo un relanzamiento de la investigación en fusión nuclear. Aunque parezca que trabajen por separado, las investigaciones en fusión nuclear cuentan con una enorme colaboración en todo el mundo. China está realizando grandes avances, Estados Unidos también, pero es en Francia donde están puestas las mayores esperanzas".

Esquema de un tokamak, el núcleo del reactor experimental ITER, en el que se pretende reproducir las reacciones de fusión que tienen lugar en el Sol y otras estrellas con el objetivo de generar energía. 

Calor extremo

La fusión necesita mucho calor para unir átomos y liberar energía. Mantener ese calor es un gran desafío, ya que podría derretir cualquier material que toque. Los científicos usan campos magnéticos o láseres para "contener" el calor, pero hacerlo en un laboratorio controlado es difícil.

"Se necesitan temperaturas de unos 150 millones de grados Celsius, unas 10 veces la temperatura del Sol, debido a que no disponemos de su enorme gravedad, que mantiene los núcleos de hidrógeno muy juntos para que se fusionen".

Plasma ardiente

Este proceso requiere un material llamado plasma, un estado de la materia similar al gas con partículas cargadas eléctricamente. Pero el plasma es salvaje y controlarlo es complicado. Los científicos necesitan formas de mantener el plasma en su lugar el tiempo suficiente para que ocurra la fusión.

Materiales extremos

También necesita materiales especiales que puedan soportar el calor y la radiación intensa. "La fusión nuclear será una actividad industrial y, como tal, tendrá sus residuos", explica el profesor del departamento de ingeniería energética de la UNED e investigador del proyecto ITER. "Gestionarlos de forma adecuada y segura es lo que convertirá a la fusión nuclear en una actividad industrial limpia".

Seguridad

La fusión es segura, pero los científicos deben cerciorarse de que nada salga mal. Si algo falla, podría ser realmente peligroso. Por lo tanto, deben crear sistemas de seguridad a prueba de fallos. Además, a veces, la ciencia sorprende a todos. Aunque se han hecho avances, siempre hay problemas inesperados que surgen. Resolverlos toma tiempo y esfuerzo.

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"Los científicos investigan en fusión nuclear no dudan que lo conseguirán, aunque más optimistas hablan de fusión comercial durante la década de 2030 y los menos optimistas la sitúan a mediados de siglo".

"La fusión nuclear es, en mi opinión y en la de la mayoría de los científicos que trabajan en ella, el futuro energético de la humanidad. Nos permitirá obtener energía abundante, barata y limpia. Sin embargo, ni los ciudadanos ni nuestros dirigentes son plenamente conscientes de la importancia de apostar por la fusión nuclear. El ITER, con todos sus sobrecostes, costará en torno a 9 veces menos que el mundial de fútbol de Qatar. Es una cuestión de prioridades".