El Helio-3 se presenta como posible solución a la demanda energética, pero las reservas son no son abundantes en la la Tierra, si no en la Luna. Su aprovechamiento como fuente de energía pasa por lograr la fusión nuclear a escala industrial, un isótopo ligero del elemento químico helio que se usa como combustible, podría proveer de energía a la Tierra por 5.000 años.
El problema es que el helio-3 es extremadamente escaso en la Tierra. Este isótopo procede mayoritariamente del viento solar, pero la Tierra se encuentra protegida bajo el escudo de su atmósfera y su campo magnético. En cambio, durante miles de millones de años la Luna ha acumulado una increíble cantidad de este material en su capa superficial, aunque a una concentración tan baja que sería necesario procesar enormes cantidades de suelo para cosechar mediante un calentamiento a 600 °C del material extraído. A ello habría que añadir la dificultad y el coste de su transporte a la Tierra.
Además de aplicaciones en fusión nuclear, el helio-3 también se utiliza en instrumentación para investigar la dispersión de neutrones y como componente en detectores de neutrones. Sus propiedades criogénicas son importantes porque a temperaturas cercanas al cero absoluto se comporta como un superfluido.
Ian Crawford, profesor de Ciencia Planetaria y Astrobiología del Birkbeck College de Londres, explica en el artículo “Lunar Resources: a Review”, publicado este año en la revista Progress in Physical Geography, que las muestras traídas en las distintas misiones del proyecto Apolo han demostrado que el regolito —una capa no estructurada que se acumula sobre la superficie del terreno lunar y que se compone de fragmentos de rocas y polvo producto de los impactos de meteoritos y de las partículas arrastradas por el viento cósmico— es eficaz a la hora de retener los iones y los volátiles implantados en el viento solar, y que dichos volátiles pueden ser desgasificados del regolito calentándolo a temperaturas que oscilarían entre los 300 y los 900 grados centígrados, dependiendo del gas que queramos obtener. Estima que 700 serían suficientes para desprender el hidrógeno y el helio.
Dicha cifra ha sido confirmada gracias a un proyecto diseñado en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Wisconsin-Madison, donde se planea la construcción de un sistema para realizar este calentamiento a pequeña escala de forma experimental. El proceso para extraer Helio-3 del regolito lunar es muy complicado y requiere meticulosidad. Una vez extraída una cantidad es necesario filtrarlo a través de un prototipo de tubo termosifón bifásico-cambiador de calor. Bozzato, buen conocedor del programa espacial chino, dirigido a la obtención de recursos energéticos de la Luna, cita estudios que aseguran que incluso 600 grados centígrados bastarían para realizar esta operación de separar el Helio-3 del polvo lunar, obteniendo así el preciado combustible.
“Por ahora todo eso es ciencia ficción”, afirma Valeriano Claros, —miembro de la Real Academia Hispanoamericana de Ciencias, Artes y Letras e ingeniero de telecomunicaciones que ha ocupado importantes puestos en proyectos de la ESA (Agencia Espacial Europea, por sus siglas en inglés) y el proyecto Apolo de la NASA— a preguntas de AHORA; aunque ve factible la solución para extraer el Helio-3 del regolito: “El Helio-3 llega a la Luna en forma de viento solar, es posible que haya que calentarlo [para desprenderlo] puesto que se trata de un gas”.
Una vez extraído el material, surge otro dilema: su transporte a la Tierra y si compensa en el plano económico. Gerald Kulcinski, profesor de Ingeniería Nuclear en la Universidad de Wisconsin-Madison y director emérito del Instituto de Tecnología de Fusión en la misma universidad, resume para AHORA los cálculos que hasta la fecha requeriría esta operación: “Ya se ha estudiado el coste de extraer Helio-3 y traerlo a la Tierra, y supone 1.000 dólares por cada gramo”. Prosigue: “Si se quemara en un reactor de fusión, el coste del Helio-3 como combustible añadiría menos de un céntimo por kiloVatio al coste de la electricidad. Dicho coste es muy inferior al que suponen el carbón o el gas natural para las centrales eléctricas”.
“La competencia feroz por los combustibles fósiles generaría fricciones políticas intensas en la arena internacional, tensiones regionales a costa del petróleo y alumbraría conflictos armados que harían el sistema internacional salvajemente hobbesiano y altamente inflamable”, asegura Fabrizio Bozzato, investigador asociado en el Instituto Ricci de Taipei y en el Centro de Tecnología Avanzada de la Universidad de Tamkang en Taiwán, en un estudio publicado en la revista Erenlai.
Bozzato, por su parte, afirma también en declaraciones a este semanario, citando a su vez Energy Resources for Human Settlement in the Solar System (editado por William A. Ambrose, James F. Reilly y Dougles C. Peters y publicado por AAPG en 2013), que “el combustible del cohete y los bienes de consumo [necesarios para el viaje] cuestan hoy una media de 20.000 dólares por libra cuando [el vehículo] despega de la Tierra”. Teniendo en cuenta que la fuerza de la gravedad en la Luna es seis veces inferior a la que hay en la Tierra, es de suponer que el gasto en combustible sería menor, concretamente “1/14 o 1/20 menos de lo que se necesitaría para dejar atrás la superficie de la Tierra”. Bozzato no cree que se necesite “un cohete como el Saturno-V para transportar Helio-3 a la Tierra”. De hecho, en el libro propone como más útil para realizar este proceso los remolcadores espaciales OVT (Orbital Transfer Vehicles), de menor peso.
Para el ingeniero Claros, traer el combustible de vuelta en un vehículo espacial es quizá la fase que ofrece más posibilidades: “El transporte de la Luna a la Tierra se puede hacer en tres días. Cuando estaba en el proyecto Apolo era lo que tardábamos en regresar tras despegar de la Luna. Quizá en un futuro se pueda hacer en menos tiempo”.
