¿Dónde está la fuente de energía que salvará a la Humanidad?

La energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma, si un cuerpo experimenta un cambio en su estado. Cuando un cuerpo está aislado, es decir, cuando no puede ceder energía al exterior ni recibirla, la suma de todas las formas de energía que posee se mantiene constante, aunque dentro del propio sistema cerrado que representa el cuerpo sí se están produciendo transformaciones de energía de una u otra forma (entropía).

Los cuerpos tienen la capacidad de producir energía mecánica por el hecho de estar moviéndose; la energía cinética adquirida por un cuerpo se mide por el trabajo realizado sobre él para ponerlo en movimiento o por el que el cuerpo realiza hasta que se para. Su fórmula es

Ec = 1/2 mv²

siendo m la masa del cuerpo y v a la velocidad que se mueve.

Comentar ampliamente sobre las distintas clases de energías sería motivo de un extenso trabajo y no es aquí el lugar adecuado para ello, ya que el haber sacado el tema a relucir es para dejar patente que las fuentes no renovables se encuentran en la Tierra de forma limitada, y al ritmo que los estamos consumiendo, no durarán mucho. Ya sabemos que dependemos de estas fuentes de energías para continuar la actividad y el desarrollo de la actividad industrial de producción, fabricación, de las máquinas, del alumbrado de las ciudades, la calefacción, etc, etc.

La falta de energía para nuestra sociedad sería una auténtica tragedia; dependemos tanto de ella que su falta nos paralizaría, literalmente hablando.

Bien es verdad que estamos contaminando la atmósfera del planeta y sus consecuencias pueden ser muy graves. Sin embargo, los intereses de las grandes compañías hacen oídos sordos, y en clara convivencia con los gobiernos se continúa con el deterioro ambiental tan nocivo.

Otro problema está dado por la energía nuclear. Procedente de reacciones nucleares o de la desintegración de los núcleos de determinados átomos.  Existen dos tipos de reacciones nucleares que liberan energía: la fisión y la fusión nuclear. La fisión consiste en la ruptura de un núcleo pesado en otros dos núcleos que, a su vez, liberan neutrones. Los neutrones desprendidos pueden romper otros núcleos de uranio-235 (U²³⁵), que al fisionarse vuelven a liberar neutrones. La repetición del proceso determina una propagación de la fisión a toda la masa: la reacción en cadena, que provoca la liberación de gran cantidad de energía. Este procedimiento tiene un enorme inconveniente: la radio-actividad de alta peligrosidad para los seres humanos. Las radiaciones nucleares liberan partículas que producen cáncer y mutaciones en los seres vivos. Por otra parte, los residuos no se pueden reciclar y exigen ser escondidos en las profundidades de la Tierra, enterradas en cajas herméticamente cerradas de plomo. El sistema es muy costoso y peligroso; estos residuos están activos durante cientos de años.

La fusión nuclear es el proceso de unión de varios núcleos ligeros para constituir otro más pesado y estable. Para que se verifique la fusión, es necesario que se produzca un acercamiento entre los núcleos iniciales, venciendo las fuerzas electrostáticas de repulsión. La energía necesaria para que los núcleos reaccionen puede proceder de la energía térmica (energía termonuclear) o del empleo de un acelerador de partículas.

Un ejemplo claro de esta energía de fusión lo tenemos en el Sol, donde dos núcleos de hidrógeno se fusionan para formar un núcleo de helio, liberando en el proceso enormes energías. Los núcleos se encuentran cargados positivamente y tienden a repelerse, así que son necesarias enormes energías cinéticas para superar las fuerzas de repulsión mutua; esto implica temperaturas del orden de 10⁸ K. Esta fusión se produce en el núcleo de las estrellas y es el proceso que libera energía y hace que las estrellas brillen. También se produce fusión por ciclo de carbono-nitrógeno; reacción protón-protón y proceso triple alfa.

Esta energía de fusión del Sol es la que permite la existencia de vida en el planeta Tierra, que a 150.000.000 Km de distancia recibe su luz y su calor.

La fusión nuclear es una energía limpia, sin radiaciones nocivas como ocurre con la fisión nuclear. La materia prima para generar este tipo de energía, el hidrógeno, lo tenemos en inagotables cantidades en nuestro planeta: el agua de los ríos, mares y océanos. El problema reside en que para fusionar átomos de hidrógeno en átomos de helio, se requiere producir temperaturas iguales a las que reinan en el núcleo de nuestro Sol y que pueden alcanzar los 15’6 millones de K en una densidad de 148.000 Km/m³. Nuestra tecnología actual no está capacitada para ello… de momento.

Pero como antes decía, este es el problema más acuciante que tiene planteada la humanidad. En un futuro no muy lejano, las fuentes de energías actuales se habrán agotado y para entonces, tenemos que haber encontrado nuevas fuentes, como por ejemplo la fusión, en la que se está trabajando e investigando ya. Esta clase de energía tiene la ventaja de ser más completa, no contamina, los residuos se podrían reciclar, la materia prima (el hidrógeno del agua de los mares y océanos) sería barata e inagotable lo que redundaría en los gastos para producirla y por derivación, en su precio final al público. Por otra parte se evitarían los enormes costes de almacenaje de los desechos de la energía de fisión nuclear tan dañino para la vida.

Salvada esa primera prueba de la energía, o mejor dicho, de la falta de energía, habrá un largo periodo de crecimiento y descubrimientos que posibilitará, entonces de verdad, los viajes espaciales tripulados por humanos y haciendo escala en los planetas vecinos y en sus lunas, que serán explotadas por los grandes compañías que abrirán minas en Ganímedes, o construirán centros de ocio en Europa y estaciones de estudios químicos en Io (Ganímedes y Europa junto con Io son satélites de Júpiter) y para ello habremos inventado aparatos de anti-gravedad que puestos en nuestra muñeca como un reloj, evitaría que la gravedad del planeta nos aplaste.

Esto comenzará a pasar de aquí a cien años. Después pasarán varios siglos hasta que aprendamos la  manera de aprovechar la energía de los agujeros negros. También se buscará el camino para obtener energía de la anti-materia, será dominado un nuevo sistema de viajar por traslación instantánea, los vehículos y naves aéreas como hoy los conocemos serán reliquias del pasado.

La mecánica cuántica (el salto cuantico del electrón) nos desvelará el secreto de cómo el electrón puede, al recibir un fotón, desaparecer del nivel nuclear que ocupa para de manera instantánea, y sin necesidad de recorrer la distancia que los separa, aparecer como por arte de magia en un nivel superior. Copiaremos el salto cuántico para viajar. Nos introduciremos en un cabina, marcaremos las coordenadas, pulsaremos un botón y desapareceremos en Madrid y de manera instantánea, apareceremos de la nada en otra cabina igual situada en Nueva York a 6.000 Km de distancia.

Así, con cambios tan asombrosos como estos, avanzará la humanidad hasta que se aproxime el problema siguiente:

La muerte del Sol. Cuando agote el hidrógeno y no pueda continuar fusionándolo en helio, el Sol comenzará a hincharse como un globo, la temperatura aumentará y se convertirá en una estrella gigante roja cuya órbita aumentará tanto que se comerá, literalmente hablando, a Mercurio y a Venus y quedará cerca del planeta Tierra que, mucho antes, vería como se evaporan sus ríos, mares y océanos y perece cualquier clase de vida animal o vegetal.  Finalmente, la gigante roja explotara como nova y lanzará al espacio los materiales de sus capas exteriores, para contraerse bajo la gravedad de su propia masa hasta convertirse en una estrella enana blanca.

Mucho antes de que todo eso empiece a suceder, tenemos que haber resuelto el problema de la mudanza. Nuestra casa ahora es la Tierra, un planeta que cuando ocurra el inevitable, quedaría calcinado. Hasta que eso llegue (faltan 4.000 millones de años) tenemos que pensar en las soluciones: inventar naves de tecnología muy avanzada, de enormes dimensiones, que alcancen increíbles velocidades, que sean autónomas en la producción de alimentos y fabricación de objetos de todo tipo, que anule la gravedad cero del espacio exterior, etc, etc, etc.

Tenemos que buscar otros mundos habitables en los que instalarnos; lunas y planetas que reúnan las características que permitan la vida animal, si no igual, tendrá que ser parecidas a las de la Tierra. En ese punto, la humanidad, no quedará unida en un solo planeta, tendrá que dividirse y colonizar distintos mundos.

Ese es el segundo gran problema que nuestros descendientes tendrán que resolver. Posiblemente, esté siendo muy optimista al pensar que la humanidad podrá llegar hasta ese lejano punto del futuro. No sería descabellado pensar que mucho antes nos destruyamos nosotros mismos o por consecuencias naturales… un meteorito, por ejemplo.

Existe, por si el anterior fuera poco, un tercer problema para que la humanidad se perpetúe. Este, con mucho, es el más grave y difícil de superar.

Me estoy refiriendo al modelo de universo que tenemos y que, según todos los indicios, conforme determinará la “masa crítica”, puede tener un final dominado por el frío infinito, el cero absoluto -273 K, o por el contrario, terminar en una gran bola de fuego, el Big Crunch producido por una densidad de materia superior a la “masa o densidad crítica” que, debido a la intensidad de la fuerza de gravedad, irá parando lentamente a las galaxias hasta detenerlas por completo.

Después, también lentamente al principio y más rápidamente después, las galaxias correrán en sentido inverso, desandarán el camino recorrido, y un día muy lejano en el futuro todas ellas confluirán en un mismo punto para producir el denominado Big Crunch, lo contrario del Big Bang.

Toda la materia del universo reunida en un punto de inmensa temperatura y densidad, una singularidad que seguramente dará lugar a otro Big Bang que formará otro nuevo universo y el ciclo comenzará desde cero, nacerán otro tiempo y otro espacio y… ¿otra humanidad? ¡Quién puede saberlo!

De todas maneras ese es, en teoría, uno de los posibles finales que espera al universo, y ante tal infinito problema, el hombre comienza a especular con hiperespacios y universos de múltiples dimensiones para huir de la cruda realidad. La humanidad es verdad que no lo tiene nada fácil.

Nosqueda un largo camino hasta que podamos aprovechar una energía verdaderamente limpia e inagotable que se genera en los discos de acreción de los agujeros negros, ese torbellino natural alrededor de estrellas masivas muertas, puede ser una solución a las necesidades de la humanidad en lo que a energía se refiere. Claro que, para ello, tendremos que poder ir hasta esos lugares lejanos que, como depósitos, nos podrán suministrar tan preciado tesoro sin el cual, no podríamos seguir avanzando. Y, desde luego, para entonces se habrá inventado una manera de guardar inmensas cantidades de energóias en pequeños depósitos que posibilitaran el viaje de enormes naves espaciales hacia regiones lejanas del espacio o suminstraran energías a plantas industriales durante años.

Y, miesntras todo eso llega, la Humanidad, la Ciencia, seguirá buscando la manera de escapar al fatífico final de nuestro Sol o a la llegada de la Galaxia Andrómeda que se nos acerca inexorable.

¿Dónde estaremos cuando todo eso suceda? Pero, ¿Estaremos?.

emilio silvera

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