Imprimen en 3D unas cápsulas diminutas para producir energía totalmente limpia gracias a la fusión nuclear

Durante décadas, la fusión nuclear ha sido el gran sueño de la energía limpia. Ahora, científicos de la universidad de Stanford han dado un nuevo paso hacia ese objetivo al imprimir en 3D unas cápsulas microscópicas que podrían mejorar los reactores de fusión y generar con ello energía sin emisiones. 

El trabajo hasta llegar aquí no ha sido sencillo. Inicialmente, en la impresión no se conseguía el nivel de precisión necesario para garantizar que el tamaño de los poros en que se dividen estas diminutas cápsulas, ni que tuvieran las características necesarias para transportar el calor adecuadamente.

El primer paso de este proyecto que arrancó en 2020, por tanto, fue concebir un sistema por el cual primero se imprime una estructura de carbono con una celosía de cerámica utilizando luz y, posteriormente, se somete a altas temperaturas. Y, la siguiente fase, desarrollar la técnica necesaria para su producción —idéntica— a gran escala.

De hecho, han logrado reproducir unos materiales diseñados digitalmente que son “estructuralmente uniformes”, lo que hará que el aprovechamiento de la energía sea totalmente eficiente. Merece la pena detenerse en este punto, ya que la importancia de la estructura es capital: cualquier defecto afectaría a la producción, ya que los láseres de un reactor de fusión están posicionados para golpear las cápsulas con precisión.

De nuevo, hito logrado. ¿Y ahora? A través del acelerador de proyectos de Stanford, que financió la investigación de aplicaciones para estos materiales en la industria energética, apenas seis años después han conseguido ya presentar una patente para utilizar sus microcápsulas ultraprecisas en operaciones de fusión nuclear. 

La fusión, la reacción nuclear que impulsa el sol, es uno de los proyectos más ambiciosos en energía sostenible, ya que proporcionaría energía de cero emisiones y sin los residuos radiactivos de larga duración de los reactores de fisión tradicionales.

En 2022, el Laboratorio Lawrence Livermore anunció que había logrado reproducir con éxito esta reacción en un ambiente controlado y, por primera vez, se generó más energía de la que se necesitó para iniciar la reacción. Ahora, la expectativa es que las cápsulas de Stanford sean parte del esfuerzo para traducir esos resultados experimentales en un sistema comercialmente viable.

Pero, además, el equipo también están explorando oportunidades de cara a crear materiales para sistemas de fisión nuclear, baterías para almacenamiento de energía y reactores químicos calentados eléctricamente.