El americio, presente en detectores de humo domésticos, tiene una vida media de 432 años, cinco veces más que el plutonio-238. Lo que significa que puede mantener funcionando instrumentos científicos durante generaciones.
El americio es uno de los elementos sintéticos menos conocidos, creado por primera vez en 1944 durante el Proyecto Manhattan. El isótopo de interés como combustible para el espacio profundo es el americio-241.
El americio además, se obtiene de manera más accesible: surge como subproducto en los residuos nucleares, lo que lo convierte en una fuente abundante y reciclable. Europa, por ejemplo, ya trabaja en extraerlo de sus reservas de desechos nucleares, lo que le daría independencia energética frente a Estados Unidos, que controla la producción de plutonio.
El Americio-241es menos intenso que el plutonio-238, pero mucho más duradero. Ideal para alimentar sondas pequeñas que viajen a lugares lejanos y oscuros, donde la energía solar es insuficiente. Los investigadores lo describen como la opción de “resistencia” frente a la “potencia” del plutonio.
El reto tecnológico
El principal desafío del americio es que produce menos calor por gramo, lo que obliga a diseñar sistemas más grandes y pesados. Para superar esto, científicos están probando motores Stirling, capaces de convertir el calor en electricidad con una eficiencia cinco veces mayor que los sistemas actuales.
Si estos avances prosperan, el americio podría alimentar misiones como la Interstellar Probe, un proyecto que busca viajar más de 150 mil millones de kilómetros desde la Tierra.
El equipo de la Universidad de Leicester, que colabora con la Agencia Espacial Europea, asegura que el americio es “la llave para misiones que duren siglos”. Según ellos, este elemento permitirá que sondas exploren océanos helados en lunas lejanas o que instrumentos científicos floten entre las estrellas mucho después de que quienes los lanzaron ya no estén.
El americio no solo promete autonomía tecnológica para Europa, sino también un uso más sostenible de los residuos nucleares. En palabras de los expertos, “lo que antes era basura radiactiva ahora puede convertirse en la chispa que mantenga viva la exploración espacial”.
Reemplazando un combustible costoso
La sonda Cassini, que orbitó Saturno desde 2004 hasta 2017, utilizó 33 kilogramos de plutonio-238 como fuente de poder. El problema no es el rendimiento, es la oferta. El plutonio-238 no se encuentra de forma natural. Debe fabricarse en reactores nucleares, y tras el fin de la Guerra Fría, el arsenal estadounidense de armas nucleares fue disminuyendo lentamente, haciendo que el plutonio se vuelva escaso, ya que este se obtenía como producto de la fabricación de ojivas nucleares.
Para los años 2000, la NASA enfrentaba graves escaseces. El RTG de Curiosity en 2012 dependió de algunas de las últimas reservas importantes. El reinicio de la producción llevó años, y no fue hasta 2015 cuando se volvió a producir plutonio-238 en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge. Incluso hoy, la producción anual asciende a solo unos pocos cientos de gramos.
De modo que el americio ofrece la ventaja de su oferta. El americio-241 se forma de forma natural dentro de los residuos nucleares a medida que el plutonio-241 se descompone. En el Reino Unido, grandes reservas de residuos nucleares civiles contienen cantidades significativas de americio-241.
En lugar de construir nuevos reactores para producir plutonio, las agencias nucleares civiles pueden extraer americio de los residuos existentes, reciclándolo. El americio ofrece sostenibilidad, disponibilidad e independencia estratégica. Es uno de los combustibles ideales para la exploración del espacio profundo.