Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla

Departamento de Ingenierías

Facultad de electrónica

“Historia de la Fusión en Frío”

Aldo Orozco Escobar

5801315

Cinthya Guadalupe Estrada Bermúdez

Primavera 2013

Historia de la fusión en frío.

Aldo Orozco Escobar 2

Historia de la fusión en frío.

Aldo Orozco Escobar 3

La generación de energía eléctrica limpia es uno de los temas más discutidos en la actualidad por la

comunidad científica internacional, debido a la gran cantidad de contaminantes en el aire de muchas

ciudades productoras de electricidad y que se ha esparcido por todo el mundo, dando como resultado el

llamado “calentamiento global”. Una proyección al año 2100 indica que la temperatura media del

planeta aumentará entre 1 y 5 grados centígrados (AFP, 2000), causando daños irreversibles a muchos

ecosistemas del planeta.

Pensando en esto, miles de científicos se han dado a la tarea de encontrar métodos de generación de

electricidad que no afecten al medio ambiente, como es el caso de la energía eólica, hidroeléctrica y

solar. El problema con estas fuentes de energía es que no son muy eficientes por sí solas, deben

encontrarse en grupos muy grandes para producir una cantidad considerable de electricidad,

aumentando así su costo y en ocasiones dañando el área geográfica donde se ubiquen.

Y no se habían encontrado grandes avances en el campo de la generación de energía eficiente hasta que

en 1989, gracias a un “accidente”, se encontró una forma súper eficiente de generación de energía

calórica (misma que se puede convertir en electricidad de manera simple). Desafortunadamente, lo

único que queda como evidencia de esta generación de calor excesiva son los papeles científicos

escritos por sus descubridores, al no poder ser demostrado ni replicado su experimento en los años

siguientes.

Desde ese año, varias instituciones científicas han destinado aproximadamente 25 billones de dólares a

la investigación de la fusión nuclear (Storms, 2003), dedicando una fracción de ese costo a la

investigación de la fusión fría sin conseguir resultados satisfactorios. Gracias a esto, se denominó a la

fusión fría una pseudociencia y quedó catalogada como los sueños de un loco, hasta que en 2009, un

científico italiano comenzó a vender reactores de fusión fría a fábricas para producir su propia energía

eléctrica. Algunos dicen que funcionan, algunos otros dicen que son una ilusión. Lo que sí es claro es

que se reavivó el debate y el interés en esta rama.

Yo creo que la fusión fría tiene mucho que enseñarnos aún. Estamos a tiempo para quitarle esa mala

imagen y convertirla en un foco para todos los científicos interesados en cambiar al mundo, y para eso

necesita mucha difusión. Quién sabe, tal vez el genio que descifre el método de producir la fusión fría

esté allá afuera y no tiene idea de lo que puede lograr. Cabe mencionar que los beneficios económicos

de la persona o asociación que descubra una solución al enigma de la energía limpia y eficiente serían

inimaginablemente grandes. Así que, ¿Quién quiere ser millonario?

Vamos con lo básico.

Las reacciones nucleares se dividen en dos, la fisión y la fusión. La fisión, que no nos ocupa, es el

proceso físico-químico mediante el cual un átomo se divide, creando enormes cantidades de energía

calórica, pero requiriendo una cantidad considerable de la misma. No es muy caro el proceso y es una

de las formas más eficientes de producción de energía que hay en el planeta. Todo es genial, ¿No? Pues

no, no es genial. Es terrible, ya que es de las formas de generación de energía más peligrosas que existe

debido a la gran cantidad de desechos radioactivos que generan sus reactores y que, gracias a esta

reacción, se han podido fabricar armas de destrucción masiva.

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La fusión, en cambio, se obtiene al unir dos átomos de un elemento dado, generando con esto una

cantidad mucho más grande de energía que con la fisión y dejando pocos o incluso nulos desechos

radioactivos. Esta reacción nuclear es mucho más eficiente que la fisión y al mismo tiempo es más

limpia, entonces, ¿Por qué no cambiar la fisión por la fusión y todos quedamos contentos?

No es tan simple. Para empezar a abordar los requerimientos de la fusión nuclear, tengo que contarles

acerca de un reactor de fusión nuclear que tenemos relativamente cerca de nuestro País. Es el más

grande al que tenemos acceso, funciona con hidrógeno y helio, convierte 700,000,000 toneladas de

hidrógeno en 695,000,000 toneladas de helio y 5,000,000 toneladas de energía en forma de rayos

Gamma cada segundo y produce energía suficiente (y de sobra) para alimentar a todo el planeta de por

vida.

¿Adivinaron?

El Sol. Nuestro Astro Rey es el reactor de fusión nuclear más grande de nuestro sistema solar y se

alimenta de gases como hidrógeno (70%) y helio (28%) y metales varios (2%) para su funcionamiento.

El núcleo, que es donde la mayor parte de la fusión ocurre, se encuentra a una temperatura de ~15.6

millones de grados Kelvin1 y tiene una presión de ~250,000 millones de atmósferas

2. Aun así, su

temperatura por sí sola no es suficiente para producir la fusión nuclear. Para producir la fusión

únicamente con calor, se necesitarían alrededor de 100 millones de grados Kelvin, aproximadamente 6

veces la temperatura del núcleo del sol. Por lo tanto tiene que ayudarse de su enorme masa para

comprimir los átomos hasta que se encuentren a 1 femtómetro3 de distancia y así iniciar su unión.

Básicamente, estas son las condiciones que requiere la fusión nuclear. Aquí y en cualquier parte del

Universo, por eso no cambiamos tan fácil de la fisión a la fusión, ¿Ven?

Y aunque difícil, no es imposible. En la actualidad se encuentra en marcha un proyecto de reactor de

fusión nuclear en St-Paul-lez-Durance, Francia, financiado por China, la Unión Europea, India, Japón,

Corea, Rusia y los Estados Unidos y tiene como objetivo mostrar el funcionamiento de una planta de

fusión nuclear que produzca energía con una eficiencia de 1:10, siendo la primera vez en la historia que

se obtenga un rendimiento superior al 100%, produciendo energía neta. La construcción inició en 2008

y se tiene planeado comenzar las reacciones de Deuterio y Tritio en el año 2027, después de un periodo

de pruebas con Hidrógeno únicamente.

Aunque posible, un reactor de fusión nuclear es caro y muy complejo de construir y mantener, en gran

parte debido al desgaste que se produce por las altas temperaturas y presiones en el reactor. Es por eso

que entra en juego un tipo de fusión nuclear que produce muy poco calor en comparación con la fusión

y no necesita de grandes cantidades de energía para funcionar. Los que la descubrieron le llamaron

fusión fría por la poca cantidad de calor que se requería para realizar la unión de átomos.

Bueno, no es tampoco la temperatura que se puede medir en un termómetro casero, pero no

necesitaremos una habitación de cerámica para evitar una catástrofe, ya que la temperatura oscila entre

los 200 y 300 grados Celsius, suficientes para elevar el agua a su estado gaseoso y con esto mover una

turbina que a su vez generará energía eléctrica de una forma eficiente y segura, ya que el único desecho

del generador sería vapor de agua.

1) 1º Kelvin = -272.2º Celsius

2) 1 Atmósfera es la presión a nivel del mar en el Planeta Tierra.

3) 1 Femtómetro = 1x10-15 m. ó 0.000000000000001 m.

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La fusión fría se obtiene mediante el uso de una lámina de Paladio o Níquel y una sustancia llamada

“Agua Pesada” que se compone de Deuterio y Oxígeno. Teóricamente para obtener la reacción, se

introduce el metal, conectado a un ánodo y un cátodo en el Agua Pesada y se hace resonar mediante la

aplicación de corrientes eléctricas. Esto atrae el Deuterio y hace que se desplacen los átomos hacia el

interior del material. Una vez que se llena la lámina de átomos de Deuterio, sigue atrayendo aún más,

compactándolos en gran manera y generando la fusión, produciendo así un exceso de energía que se

transforma de inmediato en calor y en menor parte en rayos Alpha, los cuales son detenidos por la

cubierta del reactor, sin presentar un riesgo para el ser humano.

Teóricamente, la Fusión Fría debería ser la solución a los problemas energéticos a los que nos

enfrentamos en la actualidad. Pero desgraciadamente nos ha traído más problemas de los que ha

solucionado. No a todos, claro, pero sí a los pioneros que dedicaron su vida y su reputación a su

investigación.

En el año de 1989, Martin Fleischmann y Stanley Pons eran dos científicos especializados en la

electroquímica, una rama de la química que estudia las reacciones de la química cuando hay energía

eléctrica presente, y trabajaban en un proyecto que pretendía observar las reacciones del Deuterio

cuando se encontraba en presencia de corriente eléctrica. Al momento de introducir una lámina de

Paladio a la solución de Deuterio que estudiaban, notaron un rápido aumento de la temperatura, mismo

que fue encerrado en un círculo en las hojas de resultados que posteriormente se hicieran famosas.

Después de buscar explicaciones, Fleischmann y Pons determinaron que se había producido una

reacción de fusión nuclear a temperatura ambiente, evento que dio nombre a la fusión fría. Al poco

tiempo de la publicación de su trabajo ya eran famosos, las publicaciones científicas los habían

convertido en celebridades de la noche a la mañana y su descubrimiento era considerado uno de los

más grandes avances de la ciencia. Hasta que dejó de serlo.

En 1990, con la fama del recién descubierto proceso para producir fusión nuclear a temperatura

ambiente al máximo, muchos científicos intentaron replicar el proceso desde sus laboratorios y muchos

aficionados desde sus casas, con terribles resultados. El proceso descrito en el ensayo de Martin

Fleischmann y Stanley Pons no servía. No ocurría ese exceso de calor bajo las condiciones descritas, o

bajo ningunas condiciones para ser precisos. Esto les ganó a ambos críticas y el título de charlatanes y

pseudocientíficos, que dentro de la comunidad científica es una forma de excomunión.

Fleischmann, herido por las críticas, inició una serie de experimentos en 1991 para demostrar que la

fusión fría era real. A él se unieron muchos creyentes en el proceso y algunos curiosos que lo seguían

simplemente por su fama. Poco a poco los reflectores que lo iluminaban se fueron apagando y poco a

poco se terminó el interés de la comunidad internacional en la fusión en frío. Martin Fleischmann

murió el 3 de agosto del 2012 a los 85 años, siendo el hazmerreír de muchos científicos y el héroe de

otros pocos.

Stanley Pons nunca fue el blanco de los ataques a pesar de que su nombre quedó incluido en la

investigación porque nunca peleó por defenderla. Le apasionaba en aquella época la electroquímica,

pero nunca disfrutó de ser el centro de atención de la prensa o la comunidad científica internacional. Se

retiró de su puesto como Director del Departamento de Química de la Universidad de Utah en la

década de los 90 y se decidió dedicar a su familia, lejos del mundo de la ciencia y los reflectores.

Actualmente vive en el sur de Francia y se encarga de la empresa de textiles de su adinerada familia.

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La idea de la fuente de energía ultra-eficiente no dejó en paz la cabeza de muchos de los hombres más

brillantes y obstinados del mundo. En la NASA se tienen proyectos en desarrollo para hacer reactores

de fusión fría que cualquiera podría tener en casa. Pero los hombres del espacio aún no encuentran la

combinación precisa de Deuterio, Paladio y la frecuencia de resonancia necesaria para iniciar la fusión

nuclear, aunque al parecer un científico italiano ha dado con el clavo.

Andrea Rossi es un científico/chico malo que ha dado dolores de cabeza a la policía italiana en más de

una ocasión. A principios de la década de 1990, Rossi anunció una compañía que se encargaba de

deshacerse de desechos tóxicos producidos por fábricas, hospitales y el propio Gobierno. Meses

después del inicio de sus contratos, se descubrió que el único servicio que ofrecía la compañía de Rossi

era almacenar en bodegas enormes el material tóxico sin ningún tipo de protección, contaminando

grandes áreas y obligando al Gobierno Italiano a gastar una enorme suma de dinero para la limpieza de

las mismas. Rossi fue a la cárcel y después de un tiempo logró salir bajo fianza. Posteriormente tuvo

problemas con la ley de nuevo al verse envuelto en un escándalo de tráfico de oro, del cual salió de

nuevo por mera suerte. Después de esto, Rossi dejó de ser un personaje público.

Fue en el año 2009 cuando Andrea Rossi reapareció para decirle al mundo que había descubierto un

método de producir Fusión Fría en una forma sencilla y barata. Lo llamó E-Cat, por Energy Catalizer.

Pero claro, con la fama que se creó, los medios científicos lo tomaron con mucha precaución y le

solicitaron realizar unas pruebas del aparato para constatar el funcionamiento. Rossi se negó con el

argumento de que no quería a nadie tocando su máquina o aprovechándose de su ingenio, por lo cual se

le tomó por loco.

Pero en noviembre de 2011, Rossi citó en su taller a hombres y mujeres con nombres muy importantes

en el mundo científico para darles una demostración de lo que E-Cat era capaz de hacer. Los científicos

estuvieron por horas allí dentro observando cómo con una rápida carga de energía eléctrica de 10

minutos, producía una increíble cantidad de calor a lo largo de 4 horas. Después de esa reunión, la

comunidad científica internacional se empezó a interesar de nuevo por la Fusión Fría. Publicaciones

internacionales empezaron a hablar de ella y a repasar la línea de tiempo de la Fusión Fría, desde

Martin Fleischmann hasta Andrea Rossi, pasando por los experimentos de cientos de científicos

alrededor del mundo.

Rossi dice haber vendido “varias” unidades generadoras de 1 Mega Watt a empresas privadas y que ya

se encuentran en funcionamiento, permitiéndoles generar energía eléctrica a bajo costo, pero aún no

permite que instituciones públicas o privadas le den un vistazo al funcionamiento de sus reactores. Se

escuda en defender su creación del plagio, pero ¿Realmente habrá una creación que defender?

De comprobar la existencia y eficiencia de la Fusión Fría, se estaría dando un paso enorme hacia

adelante en el desarrollo de la humanidad, dejando atrás la dependencia a los combustibles fósiles y

empezando una era en la que nos dejaríamos de preocupar por la generación y gasto de energía y

ocuparnos en resarcir el daño que provocamos al planeta con tanto tiempo de contaminación. No es un

camino fácil, pero definitivamente, la investigación de esta rama de la ciencia vale totalmente la pena.

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