jueves, 13 de agosto de 2009

Helio 3 ¿La energía del futuro?

Si necesitan un combustible del futuro es probable que les haben del Helio 3. Tiene toda la pinta, por su nombre, de ser algo importante, y sin embargo es un elemento muy simple, aunque bien extraño de conseguir en esa "forma" (el Helio 4 es el común).
Pero, si es tan difícil de conseguir... ¿para que preocuparse? bueno, es que resulta que hay un lugar, no muy lejano, que parece tener mucho Helio 3 disponible. La Luna.

Ahora que se ha puesto de "moda" discutir si vale la pena o no el viaje a la Luna tenemos casos como el de Japón proponiendo una base permanente para el 2020. EEUU con la misma idea y otros tantos países, China también piensa en sus misiones permanentes, todos países con un gran déficit energético. ¿Con que objetivo? desde ya que no es la "exploración espacial" si no la "explotación comercial del espacio".

¿Para que sirve el Helio 3? Fusión nuclear.

La capacidad energética es mucho mayor que la actual combinación de Deuterio + Tritio, y además emite muchas menos radiaciones, es más estable, etc. Pero todo pro tiene contras, en este caso en particular es que se necesita mucha más temperatura y presión para fusionar dos átomos de He3 que para D+T, pero bueno... a quien le importa ese problemita si de acá a 50 años no habrá ninguna fuente de energía más que la Fusión y la Fisión nuclear... ¿no?

D + 3He = 4He (3.7 MeV) + p (14.7 MeV)



Si es suficiente para reinventar la carrera espacial, por algo es, gratis seguro que no. Con unos pocos gramos de He3 podríamos darle energía a todo el planeta durante un año, así que potencia no le falta, sólo quedan un par de detalles por delante, como que la Fusión Nuclear todavía no puede ser controlada por más de unos nanosegundos y que, encima, la fusión de He3 es mucho más "caliente" que la de D+T, que calentar el plasma a ese nivel es realmente difícil, que, a todo esto, las propiedades del Plasma (el cuarto estado de la materia, el quinto es la condensación Bose-Einstein, un poquito más fría ¡si, existe algo más que líquido-sólido-gaseoso!) y alguna que otra complicación.

Pero si llegamos a la Luna ¿cuanto encontraremos? muy poco, pero mucho más que en la Tierra. ¿De donde provino? del mismísimo sol! y si, tenemos una fuente de energía que encima nos escupe un poco de combustible durante millones de años, digamos que sería "polución espacial" y que con un poco de esta "mugre" de helio, tenemos combustible para varios siglos de humanidad consumista.

Si de Helio 4 hay 28ppm (partes por millón), hay tan sólo 0.01 ppm de Helio 3. En la tierra la proporción es menor todavía, y el otro lugar donde hay mucho es en los cinturones de Saturno y Júpiter y cualquier lado donde se tenga algo de polvo estelar, emisiones solares, etc. Pues es ahí donde se produce y el viento solar lo distribuye por el resto del sistema.



El He-3 consiste de dos protones y un neutrón a diferencia de dos neutrones en el helio normal (que a todo esto, es un gas inerte y más liviano que el aire, además de provocar una voz finiiita si se lo aspira)

Entre sus ventajas está el tener una fusión aneutrónica, esto permite que al fusionarse no se emitan neutrones para todos lados, lo que habitualmente es peligroso y "radioactivo" (ojo, ni comparar con la emisión de neutrones de un reactor de fisión). El protón emitido puede contenerse en un campo magnético, por lo que es controlable su emisión y, lo más interesante y jugoso... es energía eléctrica directa! si, no es necesario calentar algo para generar energía eléctrica, el tener protones disponibles y libres es simplemente energía eléctrica, claro, potencial, pero lo es!

La fusión de Deuterio y Tritio, en cambio, emite neutrones, los cuales no se pueden "atajar" con un campo magnético (ejem... no tienen polaridad!) y terminan "irradiando" las paredes del reactor.

No es una tecnología 100% limpia (digamos que no existe dicha energía, el sol genera subproductos pesados a cada fusión de dos átomos simples.

¿Es necesario irse hasta la luna? esto parece más un mito, en wikipedia explican que se puede obtener He3 del decaimiento del tritio, y el tritio de bombardear litio, boro y nitrógeno con neutrones, por ende es "producible" en la tierra. Pero... vamos... podría ser que toda esta nueva idea de "conquistar" la luna para minería sea por el He3 o... para algo más!



Lo que no aclaran en Wikipedia es si es más costoso producir artificialmente el He3 o si es más costoso con minería lunar, eso se sabrá en un futuro y es, tal vez, ese el objetivo de la nueva conquista lunar, el cálculo de costos y rendimiento, la economía capitalista en otro planeta

Pero el Helio no sólo sirve para ir hacia la fusión, también se utiliza para llegar al otro extremo, enfriándose hasta 2.2°K (grados Kelvin) y tornándose en un super fluido (nombré más arriba lo de la condensación Bose-Einstein), pero bueno, eso mejor que lo explique alguien que sepa del tema.

En fin, creo que lo más interesante es el revivir de la "romántica" idea de la conquista espacial, aunque sea con fines netamente económicos-capitalistas siempre queda ese gustito de hacer algo distinto en el espacio, que se yo, es esa curiosidad que no se termina...

4 comentarios:

JAIME007 dijo...

me parece que es una buena idea

andrea dijo...

Creo que tener plantas nucleares es como vivir en un campo minado. El hombre NO puede controlar los fenómenos de la naturaleza y un ejemplo muy claro es lo que acaba de pasar en Japón. Cuántas personas y sus próximas generaciones se veran afectadas por la radiación que escapó de la planta nuclear? Qué tan grande es el radio de efecto de los elementos radioactivos expelidos por la planta nuclear? Muchas enfermedades inmunodeficientes son adquiridas gracias a la radiación y mata generaciones de generaciones.Necesitamos otras opciones. Todas tienen un impacto en el medio ambiente (del cual nostros también formamos parte), pero de repente no un precio tan 'caro' como el de las plantas nucleares.

Alex dijo...

Bien debemos recordar que la utilizacion de Helio-3 no genera radioactividad peligrosa y como bien se menciona es una fuente de energia posiblemente muy abundante en el universo, sin embargo no me preocuparia por si podemos llegar y volver con esos recursos sino por los resultados que la explotacion lunar masiva podria causarle a la Luna. Posibles fracturas o efectos en el bioritmo, mareas, o climas.

Creo ademas que los que saldriamos perjudicados seriamos los de los paises del segundo y tercer mundo, se imaginan el concepto, espacio privado, en un gran cartel en la Luna. O prohibiciones para paises no miembros, capaz y los famosos recursos no todos los veamos.

carlos david dijo...

claro que es una buena idea y mas aun cuando no es radioactivo