Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

Michel Laberge: Cómo los golpes de martillo sincronizados podrían generar la fusión nuclear

Traductor: mariana vergnano Revisor: Carlos Arturo Morales

Wow, this is bright.

¡Guau! Esto es brillante.

It must use a lot of power.

Debe usar muchísima energía.

Well, flying you all in here

Bueno, traer a todos Uds. acá debe haber costado

must have cost a bit of energy too.

un poco de energía también.

So the whole planet needs a lot of energy,

Todo el planeta necesita mucha energía, y hasta ahora hemos estado utilizando

and so far we've been running mostly on fossil fuel.

combustibles fósiles fundamentalmente.

We've been burning gas.

Hemos estado quemando gasolina.

It's been a good run.

Ha sido una buena carrera.

It got us to where we are, but we have to stop.

Nos trajo hasta aquí, pero debemos detenernos.

We can't do that anymore.

No podemos seguir haciéndolo.

So we are trying different types of energy now,

Por eso actualmente se están probando diferentes tipos de energía,

alternative energy,

energía alternativa.

but it proved quite difficult to find something

Pero resultó ser bastante difícil encontrar algo

that's as convenient and as cost-effective

tan conveniente y tan rentable como el petróleo, el gas y el carbón.

as oil, gas and coal.

My personal favorite is nuclear energy.

Mi favorita es la energía nuclear.

Now, it's very energy-dense,

Es una energía muy densa.

it produces solid, reliable power,

Produce una potencia sólida y confiable, y no produce nada de CO2.

and it doesn't make any CO2.

Now we know of two ways

Sabemos de dos formas de producir energía nuclear: la fisión y la fusión.

of making nuclear energy: fission and fusion.

Now in fission, you take a big nucleus,

En la fisión, tomas un gran núcleo, lo rompes en partes, en dos,

you break it in part, in two,

and it makes lots of energy,

y esto produce cantidades de energía, y así es cómo un reactor nuclear

and this is how the nuclear reactor today works.

de hoy en día funciona.

It works pretty good.

Funciona bastante bien.

And then there's fusion.

Y luego está la fusión.

Now, I like fusion. Fusion's much better.

Me gusta la fusión. La fusión es mucho mejor.

So you take two small nuclei,

Tomas dos pequeños núcleos, los juntas, y produces helio,

you put it together, and you make helium,

and that's very nice.

y eso es muy lindo.

It makes lots of energy.

Produce mucha energía.

This is nature's way of producing energy.

Esta es la forma en la que la naturaleza produce energía.

The sun and all the stars in the universe

El Sol y todas las estrellas del universo funcionan por fusión.

run on fusion.

Now, a fusion plant

Una planta de fusión sería en realidad muy rentable

would actually be quite cost-effective

and it also would be quite safe.

y también sería bastante segura.

It only produces short term radioactive waste,

Solo produce residuos radiactivos a corto plazo, y no puede fundirse.

and it cannot melt down.

Now, the fuel from fusion comes from the ocean.

Y el combustible de la fusión viene del océano.

In the ocean, you can extract the fuel

Puedes extraer el combustible del océano a precio de una milésima parte de centavo

for about one thousandth of a cent

per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.

por kilovatio-hora, así que eso es muy, muy barato.

And if the whole planet would run on fusion,

Y si todo el planeta funcionara por fusión,

we could extract the fuel from the ocean.

podríamos extraer combustible del océano.

It would run for billions and billions of years.

Duraría miles de millones y miles de millones de años.

Now, if fusion is so great, why don't we have it?

Ahora bien, si la fusión es tan grande, ¿por qué no la tenemos?

Where is it?

¿Dónde está?

Well, there's always a bit of a catch.

Bueno, siempre hay un pero.

Fusion is really, really hard to do.

La fusión es muy, muy difícil de hacer.

So the problem is, those two nuclei,

El problema es que esos dos núcleos, ambos tienen carga positiva,

they are both positively charged,

so they don't want to fuse.

y no quieren fusionarse.

They go like this. They go like that.

Hacen esto. Echan para acá, para allá.

So in order to make them fuse,

Para lograr fusionarlos, hay que lanzarlos el uno hacia el otro a gran velocidad,

you have to throw them at each other with great speed,

and if they have enough speed,

y si tienen suficiente velocidad, van a ir en contra de la repulsión,

they will go against the repulsion,

they will touch, and they will make energy.

se van a tocar, y producirán energía.

Now, the particle speed

Pero la velocidad de las partículas es una medida de la temperatura.

is a measure of the temperature.

So the temperature required for fusion

Así que la temperatura requerida para la fusión

is 150 billion degrees C.

es de 150 mil millones de grados C.

This is rather warm,

Es algo más bien caliente, y es la razón por la cual la fusión

and this is why fusion is so hard to do.

es tan difícil de hacer.

Now, I caught my little fusion bug

El bicho de la fusión me picó cuando hice mi Doctorado aquí

when I did my Ph.D. here at the University of British Columbia,

en la Universidad de British Columbia, pero luego conseguí un buen trabajo

and then I got a big job in a laser printer place

en un lugar de impresión a láser imprimiendo para la industria gráfica.

making printing for the printing industry.

I worked there for 10 years,

Trabajé allí durante 10 años, y me aburrí un poco,

and I got a little bit bored,

and then I was 40, and I got a mid-life crisis,

y entonces, a los 40, tuve mi crisis de la edad adulta,

you know, the usual thing:

ya saben, lo de siempre: ¿Quién soy yo? ¿Qué debería hacer?

Who am I? What should I do?

What should I do? What can I do?

¿Qué debo hacer? ¿Qué puedo hacer?

And then I was looking at my good work,

Y me puse a ver mi grandioso trabajo, y lo que estaba haciendo

and what I was doing is I was cutting the forests

era que estaba talando los bosques de aquí, de B.C.

around here in B.C.

and burying you, all of you,

y enterrándolos a Uds., a todos Uds., en millones de toneladas de correo basura.

in millions of tons of junk mail.

Now, that was not very satisfactory.

Y eso no era muy satisfactorio.

So some people buy a Porsche.

Y en estos casos, algunas personas compran un Porsche.

Others get a mistress.

Otros se consiguen una amante.

But I've decided to get my bit

Pero yo he decidido poner mi granito de arena

to solve global warming and make fusion happen.

para resolver el calentamiento global y lograr que la fusión sea posible.

Now, so the first thing I did

Entonces, la primera cosa que hice fue buscar en la literatura y encontré,

is I looked into the literature and I see,

how does fusion work?

cómo funciona la fusión.

So the physicists have been working on fusion for a while,

Los físicos han estado trabajando en la fusión durante algún tiempo,

and one of the ways they do it

y una de las formas en que lo hacen es con algo llamado tokamak.

is with something called a tokamak.

It's a big ring of magnetic coil,

Es un gran anillo de bobina magnética, bobina superconductora,

superconducting coil,

and it makes a magnetic field

que crea un campo magnético en un anillo como éste,

in a ring like this,

and the hot gas in the middle,

y el gas caliente de en medio, llamado plasma, es atrapado.

which is called a plasma, is trapped.

The particles go round and round and round

Las partículas dan vueltas y vueltas alrededor del círculo en la pared.

the circle at the wall.

Then they throw a huge amount of heat in there

Luego se lanza una enorme cantidad de calor allí adentro

to try to cook that to fusion temperature.

para tratar de cocinar eso a la temperatura de fusión.

So this is the inside of one of those donuts,

Este es el interior de una de esas rosquillas,

and on the right side you can see

y en el lado derecho se puede ver el plasma de fusión allí.

the fusion plasma in there.

Now, a second way of doing this

Una segunda forma de hacerlo es mediante el uso de la fusión por láser.

is by using laser fusion.

Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,

Ahora bien, en la fusión por láser, tienes una pequeña bola de ping pong,

you put the fusion fuel in the center,

pones el combustible de la fusión en el centro,

and you zap that with a whole bunch of laser around it.

e irradias eso con muchos haces láser a todo el alrededor.

The lasers are very strong, and it squashes

Los láser son muy fuertes, y aplastan la pelota de ping pong muy, muy rápido.

the ping pong ball really, really quick.

And if you squeeze something hard enough,

Y si aprietas algo bastante fuerte, se pone más caliente,

it gets hotter,

and if it gets really, really fast,

y si esto pasa muy, muy rápido, y si pasa en la milmillonésima

and they do that in one billionth of a second,

de segundo, se genera suficiente energía

it makes enough energy and enough heat

to make fusion.

y suficiente calor para lograr la fusión.

So this is the inside of one such machine.

Este es el interior de una máquina de este tipo.

You see the laser beam and the pellet

Ven el rayo láser y el perdigón en el centro.

in the center.

Now, most people think that fusion is going nowhere.

Ahora bien, la mayoría de la gente piensa que la fusión no va a ninguna parte.

They always think that the physicists are in their lab

Siempre piensan que los físicos están en su laboratorio

and they're working hard, but nothing is happening.

y que están trabajando duro, pero no pasa nada.

That's actually not quite true.

Eso, en realidad, no tiene nada de cierto.

This is a curve of the gain in fusion

Esta es una curva de la ganancia en fusión de algo así como los últimos 30 años,

over the last 30 years or so,

and you can see that we're making now

y se puede ver que ahora estamos haciendo aproximadamente 10 000 veces

about 10,000 times more fusion than we used to

más fusión de lo que hacíamos cuando comenzamos.

when we started.

That's a pretty good gain.

Es una muy buena ganancia.

As a matter of fact, it's as fast

De hecho, es tan rápida como la legendaria Ley de Moore

as the fabled Moore's Law

that defined the amount of transistors

que define la cantidad de transistores que se pueden colocar en un chip.

they can put on a chip.

Now, this dot here is called JET,

Este punto aquí es llamado JET, el Joint European Torus.

the Joint European Torus.

It's a big tokamak donut in Europe,

Es una gran rosquilla tokamak en Europa, y esta máquina en 1997

and this machine in 1997

produced 16 megawatts of fusion power

produjo 16 megavatios de energía de fusión con 17 megavatios de calor.

with 17 megawatts of heat.

Now, you say, that's not much use,

Uds. dirán que eso no sirve para nada, pero en realidad estamos bastante cerca,

but it's actually pretty close,

considering we can get

y más si consideramos que podemos obtener cerca de 10 000 veces más

about 10,000 times more than we started.

que cuando comenzamos.

The second dot here is the NIF.

El segundo punto aquí es el NIF.

It's the National Ignition Facility.

Es la Instalación Nacional de Ignición.

It's a big laser machine in the U.S.,

Es una gran máquina láser en los EE. UU., y el mes pasado se anunció

and last month they announced

with quite a bit of noise

con bastante ruido

that they had managed to make more fusion energy

que habían logrado hacer más energía de fusión, de la fusión,

from the fusion

than the energy that they put in the center of the ping pong ball.

que la energía que pusieron en el centro de la pelota de ping pong.

Now, that's not quite good enough,

No es un resultado suficientemente bueno por aquello de que el láser usado

because the laser to put that energy in

was more energy than that,

representó más energía que eso, pero era bastante bueno.

but it was pretty good.

Now this is ITER,

Ahora bien, este es el ITER, pronunciado en francés: 'i-terh'.

pronounced in French: EE-tairh.

So this is a big collaboration of different countries

Es una colaboración grande de distintos países

that are building a huge magnetic donut

que están construyendo una enorme rosquilla magnética

in the south of France,

en el sur de Francia, y esta máquina, cuando esté terminada,

and this machine, when it's finished,

will produce 500 megawatts of fusion power

producirá 500 megavatios de energía de fusión

with only 50 megawatts to make it.

con solo 50 megavatios para hacerlo.

So this one is the real one.

Esta sí es la de verdad.

It's going to work.

Va a funcionar.

That's the kind of machine that makes energy.

Ese es el tipo de máquina que produce energía.

Now if you look at the graph, you will notice

Ahora bien, si nos fijamos en el gráfico, se darán cuenta de

that those two dots are a little bit

que esos dos puntos están un poco a la derecha de la curva.

on the right of the curve.

We kind of have fallen off the progress.

Es como si nos hubiéramos caído de la línea del progreso.

Actually, the science to make those machines

La verdad es que la ciencia para hacer esas máquinas sí estuvo a tiempo

was really in time

to produce fusion during that curve.

para la producción de fusión con esa curva.

However, there has been a bit of politics going on,

Pero los políticos han metido las manos y la voluntad para hacerlo

and the will to do it was not there,

como que no ha estado allí, y de ahí ese desvío a la derecha.

so it drifted to the right.

ITER, for example, could have been built

ITER, por ejemplo, pudo haber sido construido en el 2000 o 2005,

in 2000 or 2005,

but because it's a big international collaboration,

pero por ser una colaboración internacional grande,

the politics got in and it delayed it a bit.

la política entró en juego y se retrasaron un poco.

For example, it took them about three years

Por ejemplo, les tomó unos tres años decidir dónde colocarlo.

to decide where to put it.

Now, fusion is often criticized

Ahora bien, la fusión es a menudo criticada

for being a little too expensive.

por ser más bien cara.

Yes, it did cost

Sí, costó mil millones de dólares o dos mil millones de dólares al año

a billion dollars or two billion dollars a year

to make this progress.

lograr este progreso.

But you have to compare that to the cost

Pero deben compararlo con el costo de cumplir la Ley de Moore.

of making Moore's Law.

That cost way more than that.

Aquello costó mucho más que esto.

The result of Moore's Law

El resultado de la Ley de Moore es este celular en mi bolsillo.

is this cell phone here in my pocket.

This cell phone, and the Internet behind it,

Este celular, y el internet detrás de él, costaron aproximadamente

cost about one trillion dollars,

un billón de dólares, y todo para que yo pueda tomarme una selfie

just so I can take a selfie

and put it on Facebook.

y subirla a Facebook.

Then when my dad sees that,

Y cuando mi padre vea eso, estará muy orgulloso.

he'll be very proud.

We also spend about 650 billion dollars a year

También gastamos unos 650 mil millones de dólares al año

in subsidies for oil and gas

en subsidios al petróleo y el gas y las energías renovables.

and renewable energy.

Now, we spend one half of a percent of that on fusion.

Gastamos la mitad de una parte de eso en la fusión.

So me, personally, I don't think it's too expensive.

Así que yo, personalmente, no creo que sea demasiado caro.

I think it's actually been shortchanged,

En realidad, creo que ha sido un regalo, considerando que puede resolver

considering it can solve all our energy problems

todos nuestros problemas de energía limpia para el próximo par de

cleanly for the next couple of billions of years.

miles de millones de años.

Now I can say that, but I'm a little bit biased,

Digo esto, aunque puedo estar un poco parcializado,

because I started a fusion company

ya que empecé una compañía de fusión, y ni siquiera tengo cuenta en Facebook.

and I don't even have a Facebook account.

So when I started this fusion company in 2002,

Cuando empecé esta empresa de fusión en el 2002,

I knew I couldn't fight with the big lads.

sabía que no podía luchar con los grandes muchachos.

They had much more resources than me.

Ellos tenían muchos más recursos que yo.

So I decided I would need to find a solution

Así que decidí que iba a necesitar encontrar una solución

that is cheaper and faster.

más barata y más rápida.

Now magnetic and laser fusion

La fusión magnética y la láser son máquinas bastante buenas.

are pretty good machines.

They are awesome pieces of technology,

Son piezas impresionantes de tecnología, máquinas maravillosas, y han demostrado

wonderful machines, and they have shown

that fusion can be done.

que la fusión se puede hacer.

However, as a power plant,

Sin embargo, como plantas de energía, no creo que sean muy buenas.

I don't think they're very good.

They're way too big, way too complicated,

Son demasiado grandes, demasiado complicadas,

way too expensive,

demasiado caras, y no tratan mucho con la energía de fusión tampoco.

and also, they don't deal very much

with the fusion energy.

When you make fusion, the energy comes out

Cuando haces la fusión, la energía sale en forma de neutrones, neutrones rápidos

as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.

que salen del plasma.

Those neutrons hit the wall of the machine.

Esos neutrones chocan contra la pared de la máquina.

It damages it.

La dañan.

And also, you have to catch the heat from those neutrons

Y también, tienes que tomar el calor de esos neutrones

and run some steam to spin a turbine somewhere,

y producir un poco de vapor para girar una turbina en alguna parte,

and on those machines,

y en esas máquinas, todo eso era como una especie de añadidura.

it was all a bit of an afterthought.

So I decided that surely there is a better way of doing that.

Entonces pensé, que seguramente hay una mejor manera de hacer eso.

So back to the literature,

Así que volví a la literatura, y leí sobre la fusión en todo el mundo.

and I read about the fusion everywhere.

One way in particular attracted my attention,

Una forma en particular me llamó la atención,

and it's called magnetized target fusion,

y se llama fusión objetivo magnetizado, o FTM, para abreviar.

or MTF for short.

Now, in MTF, what you want to do

En un FTM, lo que haces es que tomas un gran tonel

is you take a big vat

and you fill that with liquid metal,

y lo llenas con metal líquido, y giras el metal líquido

and you spin the liquid metal

to open a vortex in the center,

para abrir un vórtice en el centro, un poco como tu fregadero.

a bit like your sink.

When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.

Al tirar del tapón en un fregadero, tienes un vórtice.

And then you have some pistons driven by pressure

Y luego están unos pistones impulsados a presión

that goes on the outside,

que van en el exterior, y esto comprime el metal líquido

and this compresses the liquid metal

around the plasma, and it compresses it,

alrededor del plasma, y lo comprime, se pone más caliente, como un láser,

it gets hotter, like a laser,

and then it makes fusion.

y se logra la fusión.

So it's a bit of a mix

Así que es un poco una mezcla entre la fusión magnética

between a magnetized fusion

and the laser fusion.

y la fusión láser.

So those have a couple of very good advantages.

Estos tienen un par de ventajas muy buenas.

The liquid metal absorbs all the neutrons

El metal líquido absorbe todos los neutrones

and no neutrons hit the wall,

y ningún neutrón choca contra la pared, y por lo tanto no hay daños en la máquina.

and therefore there's no damage to the machine.

The liquid metal gets hot,

El metal líquido se calienta, de tal manera que puedes bombearlo

so you can pump that in a heat exchanger,

en un intercambiador de calor, hacer un poco de vapor, girar una turbina.

make some steam, spin a turbine.

So that's a very convenient way of doing

Así que esa es una forma muy conveniente de hacer

this part of the process.

esta parte del proceso.

And finally, all the energy to make the fusion happen

Y, por último, toda la energía para hacer que la fusión suceda

comes from steam-powered pistons,

proviene de pistones a vapor, que es mucho más barato que los láser

which is way cheaper than lasers

or superconducting coils.

o las bobinas superconductoras.

Now, this was all very good

Todo esto estaba muy bien, solo que no funcionó mucho.

except for the problem that it didn't quite work.

(Laughter)

(Risas)

There's always a catch.

Siempre hay una trampa.

So when you compress that,

Cuando lo comprimes, el plasma se enfría más rápido de lo que se acelera

the plasma cools down

faster than the compression speed,

la compresión.

so you're trying to compress it,

Entonces, estás tratando de comprimirlo, pero el plasma se enfría, y se enfría

but the plasma cooled down and cooled down and cooled down

and then it did absolutely nothing.

y luego no hace absolutamente nada.

So when I saw that, I said, well, this is such a shame,

Cuando vi eso, me dije, bueno, esto es una lástima,

because it's a very, very good idea.

porque es una muy, muy buena idea.

So hopefully I can improve on that.

Así que espero poder mejorar en eso.

So I thought about it for a minute,

Pensé en ello por un minuto, y dije, está bien, ¿cómo podemos

and I said, okay, how can we make that work better?

So then I thought about impact.

hacer que funcione mejor?

Y luego pensé en el impacto.

What about if we use a big hammer

¿Qué pasa si utilizamos un gran martillo y lo hacemos oscilar,

and we swing it and we hit the nail like this,

como para golpear el clavo, colocando el martillo en el clavo

in the place of putting the hammer on the nail

y empujándolo tratando de clavarlo. ¡Eso no funcionará!

and pushing and try to put it in? That won't work.

So what the idea is

Entonces, la idea es usar el impacto.

is to use the idea of an impact.

So we accelerate the pistons with steam,

Aceleramos los pistones con vapor, eso lleva un poco de tiempo,

that takes a little bit of time,

but then, bang! you hit the piston,

pero luego, ¡bang! pulsas el pistón,

and, baff!, all the energy is done instantly,

y, ¡bingo!, toda la energía se genera instantáneamente,

down instantly to the liquid,

desciende al instante al líquido, y comprime el plasma mucho más rápido.

and that compresses the plasma much faster.

So I decided, okay, this is good, let's make that.

Así que decidí, bueno, esto es bueno, hagamos eso.

So we built this machine in this garage here.

Así que hemos construido esta máquina en este garaje.

We made a small machine

Creamos una máquina pequeña con la que nos arreglamos para exprimir

that we managed to squeeze

a little bit of neutrons out of that,

un poco de neutrones, y esos son mis neutrones de marketing,

and those are my marketing neutrons,

and with those marketing neutrons,

y con mis neutrones de marketing conseguí cerca de 50 millones de dólares

then I raised about 50 million dollars,

and I hired 65 people. That's my team here.

y contraté 65 personas.

Este es mi equipo.

And this is what we want to build.

Y esto es lo que queremos construir.

So it's going to be a big machine,

Así que va a ser una gran máquina, cerca de tres metros de diámetro,

about three meters in diameter,

liquid lead spinning around,

plomo líquido dando vueltas, un gran vórtice en el centro,

big vortex in the center,

put the plasma on the top and on the bottom,

poner el plasma en la parte superior y en la parte inferior,

piston hits on the side,

el pistón golpea en un lado, ¡bang!, lo comprime,

bang!, it compresses it,

and it will make some energy,

y hará un poco de energía, el neutrón saldrá en el metal líquido,

and the neutron will come out in the liquid metal,

going to go in a steam engine and make the turbine,

irá a una máquina de vapor que hará girar la turbina,

and some of the steam will go back

y que devolverá una parte del vapor para disparar el pistón.

to fire the piston.

We're going to run that about one time per second,

Vamos a ejecutarlo aproximadamente una vez por segundo,

and it will produce 100 megawatts of electricity.

generando 100 megavatios de electricidad.

Okay, we also built this injector,

También construimos este inyector, Este inyector hace el plasma para empezar.

so this injector makes the plasma to start with.

It makes the plasma at about

Genera el plasma a una temperatura tibia de 3 millones de grados C.

a lukewarm temperature of three million degrees C.

Unfortunately, it doesn't last quite long enough,

Por desgracia, no se mantiene el tiempo suficiente,

so we need to extend the life of the plasma a little bit,

así que tenemos que extender un poco la vida del plasma,

but last month it got a lot better,

pero el mes pasado se puso mucho mejor, así que creo que tenemos

so I think we have the plasma compressing now.

la compresión del plasma ahora.

Then we built a small sphere, about this big,

Luego construimos una pequeña esfera, así de grande, 14 pistones alrededor,

14 pistons around it,

and this will compress the liquid.

y esto comprimirá el líquido.

However, plasma is difficult to compress.

De todas formas, el plasma es difícil de comprimir.

When you compress it,

Cuando lo comprimes, tiende a torcerse un poco así,

it tends to go a little bit crooked like that,

so you need the timing of the piston

por lo que necesita la sincronización del pistón

to be very good,

para ser muy bueno, y para ello utilizamos

and for that we use several control systems,

varios sistemas de control, lo cual no era posible en 1970,

which was not possible in 1970,

but we now can do that

pero ahora podemos hacer eso con la linda, y nueva electrónica.

with nice, new electronics.

So finally, most people think that fusion

Para concluir, la mayoría de la gente piensa que la fusión

is in the future and will never happen,

está en el futuro y nunca sucederá, pero de hecho, la fusión está muy cerca.

but as a matter of fact, fusion is getting very close.

We are almost there.

The big labs have shown that fusion is doable,

Estamos casi allí.

Los grandes laboratorios han demostrado que la fusión es factible,

and now there are small companies that are thinking about that,

y hay pequeñas empresas pensando en eso y diciendo, no es que no se pueda hacer;

and they say, it's not that it cannot be done,

but it's how to make it cost-effectively.

el asunto es cómo hacerlo de manera rentable.

General Fusion is one of those small companies,

Fusión General es una de esas pequeñas empresas,

and hopefully, very soon, somebody, someone,

y es de esperar que muy pronto, alguien rompa esa nuez,

will crack that nut,

and perhaps it will be General Fusion.

y tal vez sea Fusión General.

Thank you very much.

Muchas gracias.

(Applause)

(Aplausos)