25 de junio del 2015

El Dr. Luis Felipe Delgado-Aparicio busca energía limpia a través de la fusión nuclear

El Dr. Luis Felipe Delgado-Aparicio, investigador del Princeton University Plasma Physics Laboratory (PPPL), hace poco recibió 2,6 millones de dólares de financiamiento para continuar con su investigación en fusión nuclear. Esta semana visita la PUCP para dar una charla sobre su trabajo en la búsqueda de una fuente de energía más limpia.

No siempre supo que estudiaría física. Ingresó a la PUCP para estudiar ingeniería electrónica, sin embargo, tomó la decisión de cambiarse a física. Hace unos meses recibió 2,6 millones de dólares del Early Career Research Award del Departamento de Energía de los EE.UU, como financiamiento para seguir sus investigaciones en fusión nuclear. Resulta que esa decisión que tomó hace más de 20 años atrás fue la mejor que pudo escoger.

En un periodo de 5 años, buscará desarrollar un conjunto de herramientas y detectores que vean y actúen en respuesta al problema de eliminar las impurezas del reactor, las cuales son el principal obstáculo para lograr una fusión de dos núcleos de hidrógeno.

Fusión nuclear

“La gente tiene mucho miedo cuando escucha el término ‘nuclear’”, menciona el físico y es que la palabra se asocia a terribles ejemplos como las bombas de Hiroshima y Nagasaki, el desastre de Fukushima o el de Chernobyl, sin embargo, el profesor comenta que el estudio de la fusión nuclear (a la que él se dedica) es muy diferente, ya que busca unir dos partículas, en cambio la fisión nuclear, en el que se parte un átomo de plutonio o uranio, es la que genera muchos desechos radiactivos.

La fusión nuclear, explica el profesor, es un proceso por el cual puedes unir dos átomos de hidrógeno, pero no de forma molecular como, por ejemplo en el agua, sino de forma nuclear. Estos dos elementos de hidrógeno que son livianos se funden y esa energía que se logra de la fusión nuclear genera un elemento más pesado como el helio y otra partícula llamada neutrón, esta partícula libera mucha energía que se puede transferir de energía cinética a energía eléctrica.

Todo esto se hace dentro de un reactor nuclear que alcanza unas temperaturas realmente infernales. “Aquí en la Tierra estamos acostumbrados a que el agua hierva a 100 grados Celsius, la superficie del sol está a 6 mil grados y su centro puede estar a 1 millón de grados. La temperatura dentro de un reactor de fusión nuclear es de 200 a 300 millones de grados, lo cual es casi inimaginable”, menciona Delgado-Aparicio. El confinamiento dentro del reactor es magnético, gracias a imanes se crea un campo magnético que hace que las partículas se muevan como si fuera una licuadora, y se calientan. Sin embargo, hay partículas que a veces no se mueven alrededor del reactor de manera uniforme, sino que saltan, se pierden y chocan contra la pared, que es del material de los tenedores, acero inoxidable, recubiertas de otro material, por ejemplo, el reactor de Princeton es de carbono.

El profesor explica que cuando estas partículas se pierden e interactúan con la pared del reactor, funciona como una lima de uñas. “Hay un proceso de rasgado con el cual las partículas de la pared se van metiendo al mismo reactor, y al funcionar en base a hidrógeno en estado plasma, que es muy liviano, toca estas partículas que son impurezas muy pesadas, esto lo va a enfriar. Lo que tratamos de hacer es pensar en mecanismos, tanto físicos como de ingeniería, para tratar de eliminar estas impurezas”.

Energía limpia

Las fuentes de energía en el mundo están hechas a base de petróleo, gas, etc. Sin embargo, estas son contaminantes y el cambio climático urge al mundo a utilizar alternativas más limpias para el plantea. El investigador cree que la única forma de encontrar una fuente de energía no contaminante y sostenible en el tiempo es por medio de la fusión nuclear, la cual no genera desechos radiactivos y es bastante segura ya que si se da la posibilidad de que el reactor explote el plasma se rompe y desaparece, lo que no sucede con las plantas de fisión nuclear.

Para entender cuánta energía podría proporcionar, Delgado-Aparicio explica que al realizar fusión nuclear de un litro de agua, equivaldría a quemar 400 litros de gasolina. “Si no reducimos el cambio climático en la siguiente década, el problema será insostenible, los glaciales se derriten, el nivel del océano crece, definitivamente debemos buscar procesos que reduzcan la emisión de gases y evitar la destrucción del planeta”, menciona el físico.

Ciencia en Perú

“En la época que estudié física éramos 5 personas, ahora me han dicho que casi llegan a tener 100 estudiantes, la situación ha cambiado notoriamente”, menciona al ver que el campo de las ciencias está mejorando en el país y resalta que más estudiantes decidan volverse científicos. “Creo que es importante motivar a los jóvenes en algo muy importante que es el descubrir la verdad de las cosas, que el hacer un descubrimiento, publicarlo y que te den un premio por eso, es incomparable, realmente apasionante”, agrega.

Por otro lado, aunque el investigador todavía cree que la ciencia está en pañales en nuestro país, se ha ido avanzando poco a poco y una muestra de eso es que más personas deciden estudiar una carrera que demanda mucho tiempo, esfuerzo y sacrificio. “Quienes gustan de hacer ciencia, deberían hacer ciencia siempre, esto es una pasión, involucra mucho trabajo, mucho estudio, pero uno se acuesta y se levanta contento”, menciona el profesor que se siente comprometido con las nuevas generaciones de científicos en brindarles su apoyo como en su momento diversos profesores lo ayudaron a él.

El Dr. Luis Felipe Delgado-Aparicio brindará la charla, “Fusión nuclear controlada: perspectiva y desafíos”, este viernes 26 de junio a las 4 p.m., en la aula Polivalente, sótano de la Biblioteca del Complejo de Innovación Académica. Previa inscripción.

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