Física de plasmas en minería: ¡A romper las rocas sin explosivos!

Proyecto aplicará la misma tecnología con la cual se logra la fusión nuclear. Quizás pronto la minería chilena utilizará plasma, el que, para los físicos, viene siendo el "cuarto estado de la materia". Es un gas a tan alta temperatura, que los electrones ya sueltos no saben a qué átomos pertenecen: la materia adquiere propiedades eléctricas. El fuego, las estrellas y hasta la soldadura al arco son ejemplos de plasma.

Si todo resulta según lo esperado, el plasma se usará en el sitio de las faenas mineras para fragmentar grandes rocas sin la necesidad de recurrir a los explosivos. No generará elementos radiactivos. Esta aplicación de la materia ionizada es uno de los objetivos de un proyecto que ejecuta la Comisión Chilena de Energía Nuclear (Cchen) junto con la Universidad de Talca.

Es un "Anillo de investigación" del programa Bicentenario de Ciencia y Tecnología de Conicyt. Ésta es la primera vez que una institución del Estado, no universitaria, como lo es la Cchen, gana en este concurso. El proyecto asciende a $2.100 millones de pesos. Conicyt aporta $450 millones, equivalentes a 2,5 cátedras presidenciales.

Energía limpia

Para generar plasma, en este caso denso, los investigadores fabricaron un equipo de potencia pulsada. A las rocas, de al menos un metro cúbico, se les hará un pequeño orificio para configurar electrodos que quedarán conectados al equipo. Una vez producida la descarga, un rayo de plasma, una onda de choque viajará hasta la roca y la dividirá en más de 10 partes sin dejar emisiones.

"Ya hemos realizado experimentos exitosos a pequeña escala en nuestro laboratorio. Por eso, ya hemos visitado instalaciones de Codelco para conocer las condiciones y luego trabajar en terreno en este proyecto de extracción no contaminante de minerales", cuenta entusiasmado Leopoldo Soto, a cargo de la investigación en la Cchen.

El interés de este físico de plasma, capaz de fabricar sus propios equipos y de asustar a sus visitantes con efectos holográficos no termina aquí. La otra meta del "Anillo de investigación" es producir, también a través de potencia pulsada, campos magnéticos intensos. "Estas situaciones extremas de la naturaleza sirven para cambiar las propiedades de los materiales, algo hoy muy útil en la industria avanzada", precisa Leopoldo Soto.

La producción de plasma denso para la aplicación en la minería la realizan en los mismos equipos que hoy se usan para lograr la fusión controlada (unión de núcleos livianos). En vez de gas usan agua. En uno u otro caso, el plasma denso se genera a muy alta temperatura (entre 10 millones a 100 millones de grados). Los núcleos aumentan su velocidad y probabilidad de encuentro, extremadamente violento, aunque fugaz.

Los investigadores de la Cchen construyeron el más diminuto equipo para estos fines. Un portátil.

"Si el más grande del mundo funciona con un millón de joules, nosotros fabricamos uno que lo hace con 50 joules", destaca Leopoldo Soto, orgulloso, contento, mostrando al juguete.

Con este equipo lograron la fusión, pero como en cualquier parte del mundo, con una energía liberada menor a la entregada para la reacción. La huella digital que asegura el proceso es la emisión de neutrones. Los osados físicos chilenos contemplan seguir investigando plasmas en miniatura para la fusión nuclear, nicho en que la Cchen ha alcanzado pleno reconocimiento internacional.

Distinción

El orgullo y contento le sale por todos los poros al doctor Leopoldo Soto, convertido hace pocos días en fellow member del Instituto de Física del Reino Unido, primer chileno que recibe esta la máxima distinción honorífica. El reconocimiento indica "un muy alto nivel alcanzado en la física y una sobresaliente contribución en su profesión". Como dato curioso, tal notificación le dará derecho a usar el vestuario académico negro de Oxford (capa y birrete) con los distintivos y colores propios del grado. Hasta la fecha, siete físicos argentinos, seis mexicanos y catorce brasileños poseen el grado de fellow member.

[FUENTE: El Mercurio, Lilian Duery]