31 de enero de 2021

Informe Careagua 9 . Fusión y codicia. Reflexión.

 

Tras estas preciosas palabras de Tagle se me ocurren unas posibilidades oscuras, o “conspiranoicas” , detrás de la falta de investigación en la fusión fría electrolítica:

1- A corto plazo no interesa una tecnología económica con la que conseguir grandes cantidades de energía a nivel de auto-consumo. La energía, como fuente de riqueza económica para algunos , interesa más que esté centralizada. Con la energía eólica y fotovoltaica (huertos solares) se flexibilizó la generación y distribución a costa de justificar inversión pública e imagen pública y política desde Europa, que sabe muy bien que la dependencia del petróleo es cruel o, como mínimo, económicamente dura.

Muchos de los campos eólicos, que no todos, están tan lejos de una red de distribución preparada para absorber su potencia que , hace unos años, había dificultades de distribución. Las redes de distribución eléctricas fueron diseñadas para distribuir desde la central eléctrica más cercana, y no para recibir más potencia en su recorrido de distribución. A fecha de hoy, ignoro si han resuelto este problema. Conseguir mucha potencia de generación con eólica y fotovoltaica es difícil, aunque no imposible -evidentemente-. La generación de mucha potencia eléctrica sigue estando muy centralizada, y sigue habiendo bastante lucro centralizado, o enriquecimiento de unos pocos antes que de muchos.

2-Si la idea tokamak se desarrolla finalmente. Seguirá manteniéndose la centralización de la producción energética de envergadura. Todo, en cierta forma y manera, seguirá igual. Las empresas semejantes a la japonesas, que son más coherentes que el resto de las compañías del mundo, solo tendrán que hacer cambios en sus centrales para que todo, en cierta forma y manera, siga igual. Para que ellas sigan ganando dinero sin haber realizado mucha inversión. 

Sin lugar a dudas, interesa que a medio plazo la gran producción de energía eléctrica continúe centralizada y , evidentemente, controlada. Con la centralización no tendrán nada que hacer los pequeños productores. Hasta que los tokamak puedan pasar a la idea de auto-consumo, pasarán muchas décadas de ganancias. Este asunto es una cuestión de codicia básica.

Repito que el comportamiento corporativo más coherente es el japonés. Les aplaudo desde aquí, desde este entorno marginal.

Conclusión carenada: Para terminar, unas consideraciones finales sobre el asunto analizado durante las últimas entradas. Creo, como se dice en muchos entornos filosóficos y sociales, que es necesario un cambio de paradigma. Y el cambio de paradigma surge desde el autoconsumo y desde la auto-producción de energía segura, económica ,abundante, y barata. Voy a poner un ejemplo muy sencillo , aunque un poco largo de desarrollar.

Informe Careagua 8 . Balance energético y buenos deseos.

 

7- El break-even ,o “cubrir gastos”, es el primer objetivo de la fusión nuclear y, evidentemente, después se buscará sobrepasarlo para que pueda constituir una alternativa energética con futuro.

Según el autor, entiéndase Tagle, llegará un momento, antes o después, en que la fusión nuclear caliente basada en la tecnología Tokamak será una realidad y para que ello suceda deberá seguirse invirtiendo dinero , básicamente público, en su desarrollo.

Que la fusión nuclear fría sea considerada algo imposible , no literalmente pero si en base a los recursos públicos que se destinan a ella y en base a la infravaloración que hace Tagle y muchos otros físicos, es una consideración presuntuosa. Dentro del mundo de la física hay un montón de singularidades , o fenómenos inesperados o sorprendentes, que aparecen en múltiples frentes: teletransportación cuántica, magnetismo, orbitales electrónicos cuantizados en los átomos, comportamientos extraños de ferminones que se comportan como bariones, la gravedad como fenómeno solamente atractivo, la existencia del cero absoluto pero no de una temperatura máxima, el punto crítico, el comportamiento del agua en sus diferentes estados físicos, etcétera.

Solo puedo comprender que la ausencia de inversión en el concepto “fusión fría mediante electrolisis singular” obedece a las pocas garantías de éxito que pueden deducirse desde las ecuaciones y conocimiento vigentes. Pero ,repito, limitar un estudio ante sus pocas probabilidades de éxito es vanidad antes que ciencia, o es economía antes que ciencia. Aquí se imponen criterios de eficiencia económica antes que otra cosa. Y dicha actitud da que pensar.

Hay una parte , en la página 116 del libreto, que si voy a copiar , y pegar, por su importancia general y carenada. En esta exclusiva ocasión me voy a arriesgar a que me denuncien por plagio, o cosa parecida. Dice el autor en cuestión en dicha página:

¿Cuál es el criterio ético de la energía que pueda favorecer un desarrollo acelerado de la fusión? Dicho criterio se basa en que la energía no debe producirse solo desde parámetros económicos y de respeto al medio ambiente, sino de una forma que ayude a conseguir los objetivos fundamentales de la sociedad humana: producir una igualdad en la repartición de la riqueza , supresión de la pobreza, un mundo humanamente habitable donde se respete el medio ambiente y construido sobre la paz”

22 de enero de 2021

Informe Careagua 7 . Fusión fría con muones, y fusión fría improbable.

 

5- La fusión fría con muones requiere un tratamiento previo de deuterio y tritio donde los electrones son sustituidos por muones. Es decir, se requiere una síntesis nuclear previa con sus limitaciones temporales , energéticas, y complicaciones tecnológicas. Los muones, que sustituyen los electrones del Deuterio y el Tritio durante un tiempo mínimo anterior a su desaparición por inestabilidad natural o desintegración, permiten que la fusión fría, a temperaturas no termonucleares, sea posible. Comprobado. En base a la masa de los muones, 200 veces mayor que la de los electrones, los átomos son más pequeños y los núcleos de los átomos que queremos fusionar están más próximos. Pese a las repulsiones culombianas entre protones y muones, las reacciones nucleares de fusión son muy probables. De esta forma las posibilidades de fusión de núcleos son mucho mayores, y de hecho se dan en el laboratorio.

Mi sensación , tras leer al autor, es que esta tecnología es una pirueta preciosa de laboratorio, antes que una posibilidad energética. A este tipo de fusión se la denomina “fusión fría catalizada por muones” (MCF) pues dichos muones, mientras están presentes, hacen que las reacciones de fusión sean mucho más fáciles y, evidentemente, posibles y frecuentes.

La reacción en cadena termina cuando la mayoría de los muones se han desintegrado, o cuando han sido atrapados por partículas alfa.

6- La fusión fría mediante electrolisis en agua pesada de Pons y Fleischman (1989) es presentada como una anécdota no reproducida por nadie más , por presentar errores experimentales y errores de interpretación, y como un fenómeno probabilísticamente inviable: “...si tiene lugar , su probabilidad es tan baja que no posee ningún interés para la producción de energía eléctrica”. (Tagle pg.68)

Desde mi visión de las cosas esta cuestión es infranqueable desde la física conocida pero, dada mi imaginación , o fantasía inútil y dinámica, mi mente es capaz de sentir que hay que buscar una singularidad, un comportamiento impredecible , una anomalía físico-química. Algo así como el punto triple de las sustancias. Hay que buscar una singularidad no deducible de los modelos numéricos basados en ecuaciones. Una singularidad solo accesible desde la experimentación más dura. Una sorpresa, como la de los roscones de reyes. :)

Esta es mi hipótesis carenada en bruto: Bajo ciertas condiciones singulares , o únicas, es posible generar fusión nuclear fría en estado sólido dentro de un electrolito cuyo disolvente es agua.

Posdata: El agua pesada con diferentes proporciones de Deuterio es agua, y sin deuterio pues también.

21 de enero de 2021

Informe Careagua 6 . Confinamiento inercial con laser , o con haces de partículas.

 

4-El confinamiento inercial mediante láser se apoya en una idea teóricamente muy sencilla donde el blanco , una microbola con deuterio y tritio, es bombardeado por un haz láser muy potente, o por rayos x generados de forma indirecta por el mismo láser, y que actúan sobre las paredes de un contenedor esférico. Es decir, este confinamiento inercial necesita un láser muy potente que ,para poder generar la fusión nuclear de la microbola , incide directamente en la susodicha, o incide indirectamente en el contenedor de la microbola que genera rayos x que rebotan una y otra vez dentro del contenedor y bombardean la microbola. Todo esto hasta fusionar su combustible y generar energía.

Esta tecnología presenta la gran dificultad de que los láseres en cuestión, para poder repetir el proceso una y otra vez hasta el break-even, son dispositivos militares que, evidentemente, están super-protegidos. Dicha tecnología militar no va a derivarse al mundo civil durante un buen tiempo. O sea, el confinamiento inercial mediante láser solo puede ser interesante para los militares , sus partidas presupuestarias, y sus proyectos a medio o largo plazo.

El autor, el Sr. Tagle, no ve opciones tecnológicas derivables hacia el mundo civil , pues el oscurantismo del mundo militar y sus secretos es un gran inconveniente.

Respecto al confinamiento mediante haces de partículas se traduce ,fundamentalmente, en el concepto de fusión inercial con iones pesados (o con alta energía cinética) que , nuevamente, es un campo de estudio clasificado por los militares de las potencias nucleares. Aparece el nuevo problema con los militares y sus investigaciones clasificadas.

Este confinamiento inercial, entre varias posibilidades, usa un haz de iones, en lugar de un laser, para fusionar la microbola o diana antedicha.

El haz de iones tiene más o menos energía cinética ( eV) y mayor o menor intensidad del haz (amperios por cm2). Jugando con estas variables se busca la fusión de la diana, microbola, o blanco.

Tagle apenas escribe sobre esta posibilidad energética. Le dedica dos páginas donde expresa que tiene muchas ventajas al usar toda la tecnología derivada de la construcción de aceleradores de partículas, y el gran inconveniente del control militar presumible. 

El control militar me da arcadas.

Informe Careagua 5. Tokamak antes de 1990

 


3- Tokamak es la mayor apuesta institucional hacia la fusión nuclear caliente con propósitos tecnológicos de conseguir energía eléctrica tras superar el break-even . Entiéndase esta tecnología incipiente como la mayor apuesta civil para llegar a la fusión nuclear tras el confinamiento magnético de un plasma de deuterio y tritio, entre otros isótopos. El propio autor ha trabajado en el proyecto europeo JET en el equipo que busca la no contaminación del plasma por su interacción con las paredes del dispositivo en desarrollo. Parece ser que es un máximo requisito, léase problema, que el plasma no se contamine con los materiales de las paredes de contención.

El autor del libro se centra en el Tokamak europeo de su época llamado JET y anticipa el ITER , que ya es más internacional y que requiere un montón de acuerdos o, a qué negarlo, papeleo para gestionar los derechos sobre la tecnología que se desarrolle durante la investigación.

Esta idea Tokamak se resume en un confinamiento magnético del plasma con control de todas sus asperezas técnicas y científicas en pos de una fusión nuclear controlada y energéticamente eficiente (energía aportada versus energía obtenida, o más allá del break-even).

Es interesante decir que el único país donde han invertido dinero las empresas privadas en esta tecnología ha sido Japón, donde Hitachi, Toshiba, Mitsubishi, Sumitono y Fuji se han coordinado en la fabricación de los dispositivos. Además, el programa de fusión japones ha estado totalmente orientado hacia la comercialización de la energía de fusión. Evidentemente esta política nipona es anterior a 1990. Actualmente ignoro somo van los proyectos Tokamak japoneses , ni otros como el ITER , o el surcorenao que apareció recientemente en prensa.

En todos los casos Tokamak se han ido controlando los parámetros básicos durante cortos periodos de tiempo, pero aún no puede considerarse como una herramienta que genere una alternativa energética real.

Para cerrar este apartado simplemente comentar que el confinamiento magnético parece ser la única alternativa civil que ha estado recibiendo más dinero público, a excreción de Japón. Paso a continuación hacia otras alternativas que han recibido algo de apoyo público , con toda su polémica política , presupuestaria , e intrínseca. Siempre según el libro y mi entendimiento,

13 de enero de 2021

Informe Careagua 4. Libro interesante sobre Fusión Nuclear.

 

1- La fusión estelar no es más que un proceso físico abundante en las estrellas. Gracias a la fusión del Hidrógeno (Deuterio sobre todo), y subsiguientes fusiones de elementos fusionables (depende del tipo de estrella y de su edad), en las estrellas tenemos una conversión muy eficiente de materia en energía. Una conversión que beneficia a planetas como el nuestro, permitiendo en él la vida tal como la conocemos.

Esta fusión estelar es caliente y se apoya en el estado más abundante de la materia en el universo conocido: el estado de plasma, o gas ionizado.

2-En los laboratorios terrestres, décadas antes de la de 1990 en que Tagle escribe el libro, se ha intentado , sobre todo, la fusión nuclear caliente. Se ha intentado, y sigue intentándose, emular la fusión estelar dentro de dispositivos construidos con dinero , fundamentalmente y sin ánimo de ofender, público. Las mentes más exitosas o brillantes son contratadas para el desarrollo de estos dispositivos. La idea de equipo humano es fundamental, con todo lo que supone a nivel humano: enfrentamiento de egos, orgullo, vanidad y otras delicias homínidas. Sobre el asunto de los equipos humanos se escribe poco cuando es lo más duro de cara a la toma de decisiones. Unas decisiones que van dirigiendo los diseños hacia un lugar u otro. Pero, claro, mi visión es cortita o miope. No tengo currículo que ofrecer, a parte de papel higiénico y una gorra campera.

El autor también comenta que se ha observado que en los gases de las erupciones volcánicas hay más deuterio y tritio del que cabría esperar. ¿Por qué? Una de las razones argüidas por el autor es la existencia de elementos radiactivos ,y reacciones de fisión nuclear , dentro del interior de nuestro planeta. A mi, como ignorante rebelde, me huele que la fusión nuclear tiene sorpresas pendientes.

6 de enero de 2021

Informe Careagua 3. Libro interesante sobre Fusión Nuclear.

 

Buscando documentación en la biblioteca, al respecto de la fusión nuclear, me han ofrecido este libro de divulgación, antes que otra cosa. Un libro útil para mis propósitos pero, de facto, insuficiente a nivel conceptual y práctico, aunque no de interés nulo. Expreso “insuficiente” porque pese a su mención de las diferentes lineas de investigación anteriores a 1995 , no profundiza mucho en los procesos de fusión de los que habla. A parte del Tokamak Europeo, donde este señor trabajó, las demás alternativas de fusión las presenta con poca profundidad, y cuando escribe sobre la fusión fría solo usa una página donde , básicamente, lo que hace es mencionar a los investigadores que llamaron la atención de los medios, a finales del siglo pasado, pero ,según él, consiguieron realmente poco, pues nadie más consiguió los mismos resultados que ellos...

Este es el libro:

JOSE ANTONIO TAGLE. La Fusión Nuclear. Ed.Debate 1995. ISBN 84-7444-871-9

Dicho libro, a parte de tener sus derechos de autor y prohibiciones , expresa ideas muy interesantes que antes que copiarlas en este entorno solo voy a presentarlas y desarrollarlas brevemente con mi corto entendimiento y cortos recursos. Es decir, voy a presentar una síntesis y un pequeño resumen de cada uno de sus diferentes apartados con peso significativo o, lo que es lo mismo, con algún significado conceptual y físico divulgable.

Puntos interesantes del libro que necesito comentar. Entiéndase síntesis o sumario carenado:

1-La fusión estelar.

2-La fusión en la tierra.

3-Tokamak Europeo y confinamiento magnético.

4-Confinamiento inercial mediante láser y haces de partículas.

5- Fusión fría con muones.

6-Fusión fría no reproducida de Pons y Fleischman mediante electrolisis.

7-El break-even o balance energético mágico.

Desarrollo carenado que pretende expresar las ideas más interesantes para no caer en el plagio. En cosas de ciencia y divulgación el plagio solo es criticable cuando hay beneficio económico, si no es el caso no hay plagio. ¡Ojo! ¡Perro! ¡Muerde! Que a veces parece que para transmitir conocimiento aprendido, o de otros, hay que pasar por taquilla. Espero que los editores de la Biblia de Jerusalén, que usaré en próximas entradas, no me denuncien.