sábado, 24 de septiembre de 2022
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Un sol artificial

Guillermo Guevara Pardo, Columnista, Guillermo Guevara

Guillermo Guevara Pardo

Profesor de biología vinculado a la Secretaría de Educación del Distrito, IED La Amistad, Bogotá.

“Ahora es el momento de entender más, para que podamos temer menos”. Marie Curie

El cambio climático es un problema de innegables consecuencias negativas. Cuando se queman combustibles fósiles, carbón o petróleo, se expelen a la atmósfera los llamados ‘Gases de Efecto Invernadero’ (GEI): vapor de agua, dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O) y ozono (O3), cada uno de los cuales contribuye con mayor o menor potencia al calentamiento del planeta. Estas moléculas hacen parte de la composición de la atmósfera, junto con el nitrógeno (N2), el oxígeno (O2) y el argón (Ar), que no tienen efecto invernadero. Desde hace eones, los GEI garantizan que la Tierra tenga una temperatura promedio de 15 grados centígrados (oC), mientras que en Venus, por ejemplo, cuya atmósfera está compuesta principalmente de dióxido de carbono, ácido sulfhídrico (H2S) y nitrógeno, la temperatura media es de 500oC. 

La actividad industrial, la deforestación, la erosión del suelo y la ganadería han ido aumentando de manera paulatina las concentraciones atmosféricas de los GEI. El Grupo Intergubernamental de Expertos Sobre el Cambio Climático (IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change) calcula que, de seguir el ritmo actual de emisiones de esos gases, para 2036 la temperatura terrestre podría subir 2oC, lo que tendrá efectos nocivos en los ecosistemas del planeta. China y Estados Unidos encabezan actualmente la lista de países que liberan la mayor cantidad de GEI, mientras que la participación de Colombia es apenas marginal. 



El calentamiento global hace imprescindible la transición hacia formas más limpias de producción de energía. Unos creen que en Colombia dicha transformación se debe llevar a cabo en un muy corto tiempo, pero esa propuesta termina poniendo en riesgo la independencia energética y el desarrollo económico del país. Otros, más sensatos, proponen que la migración energética hay que hacerla de manera paulatina, basada en criterios científicos, sin arriesgar la actividad económica nacional. Debe quedar claro que el cambio a formas alternativas de energía es una intervención tecnológica que no deja de tener algún impacto en la naturaleza; a lo que se aspira es que el proceso sea lo menos dañino posible.

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La energía atómica puede ser una alternativa más amable con el medio ambiente. ¿Cuáles son las formas de obtener esa clase de energía? Un átomo está formado por una región supremamente pequeña llamada núcleo, donde se apretujan protones (cargas eléctricas positivas) y neutrones (sin carga eléctrica); el núcleo atómico está rodeado por una nube de electrones (cargas eléctricas negativas). Como los protones tienen el mismo tipo de carga eléctrica, continuamente se están rechazando entre sí; entonces, ¿por qué no se desintegra el átomo? La razón está en la acción de la muy poderosa fuerza nuclear fuerte. 

La fisión nuclear es el proceso mediante el cual un núcleo atómico pesado al ser golpeado por un neutrón se divide en núcleos más livianos liberando energía, proceso en el que participa la fuerza nuclear débil. Por ejemplo, un núcleo de uranio con 92 protones y 143 neutrones, al ser golpeado por un neutrón, se descompone en dos núcleos: uno de bario con 56 protones y 83 neutrones y otro de kriptón formado por 36 protones y 59 neutrones. La energía calórica que se libera durante la reacción se utiliza para calentar agua hasta convertirla en vapor a alta presión que mueve una turbina y así transformar energía mecánica en eléctrica. De manera muy simplificada, esa es la forma como funciona una central nuclear. Esta tecnología no inyecta a la atmósfera GEI, aunque no deja de tener sus particulares impactos ambientales, como pueden ser los de tipo catastrófico. 

Otra forma de producir energía la tenemos a diario sobre nuestras cabezas: el Sol. En el centro del horno solar, a una temperatura cercana a los 15 millones de grados centígrados, suceden las reacciones de fusión nuclear, proceso mediante el cual núcleos atómicos livianos se unen para formar un núcleo más pesado, liberando energía en forma de luz y calor. En el centro del Sol cuatro núcleos de hidrógeno (cada uno es un protón) se acercan, superando la repulsión eléctrica que se da entre ellos hasta que la fuerza nuclear fuerte los fusiona para formar un núcleo de helio (con dos protones y dos neutrones), produciendo una enorme cantidad de energía. Este proceso de transformación de materia en energía obedece a la ecuación más famosa de la física: E=m.c2, desarrollada por el celebérrimo Albert Einstein. 

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En 2020, un experimento de fusión nuclear en Corea del Sur logró mantener temperaturas por encima de los 100 millones de grados centígrados durante un lapso de 30 segundos. El experimento reprodujo en la Tierra lo que sucede en el centro de una estrella. 

Para el año 2035, se espera tener listo el ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, Reactor Termonuclear Experimental Internacional. En latín iter significa ‘camino’, ‘marcha’), construido en el sur de Francia. Este ‘sol artificial’ empezará a generar energía eléctrica para 2050. Los socios del proyecto son la Unión Europea, Japón, Estados Unidos, Corea del Sur, India, Rusia y China, países cuyo gran desarrollo económico les permite tener el suficiente músculo financiero y tecnológico para llevarlo adelante. Son naciones que no se han embarcado en el decrecimiento, sino que han hecho todo lo contrario. 

Con un gramo de materia formada por átomos de hidrógeno, que son abundantes en el agua del mar, se podrá generar una cantidad de energía equivalente a la producida por 10 toneladas de carbón. Aunque la tecnología de fusión nuclear no estará disponible en el corto plazo y faltan décadas para ser totalmente viable, lo que sí es cierto, es que la ciencia y la tecnología irán solucionando las dificultades que se vayan presentando para tener finalmente la posibilidad de producir energía casi totalmente limpia. Muchos de ustedes verán brillar esa maravilla tecnológica.  

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