En poco más de una semana se han anunciado dos descubrimientos relacionados con superconductores capaces de operar a temperaturas anormalmente altas.
De probarse su aplicación práctica y viabilidad, podría cambiar radicalmente el escenario de todo lo relacionado con la energía: desde generar electricidad, hasta transportarla. Por ejemplo, que un coche eléctrico se cargue en un tiempo similar a uno de gasolina.
Qué es un superconductor y por qué es tan importante que trabaje con temperaturas amables
Los denominados superconductores son materiales con fantásticas propiedades como conductor eléctrico. Básicamente, permiten que la corriente eléctrica fluya a través de ellos con una eficiencia perfecta y sin pérdidas de energía.
Los materiales que se utilizan ahora en cualquier cableado eléctrico pierden gran parte de la energía debido a la resistencia eléctrica. Ésta se disipa en forma de calor (efecto Joule). Además, un superconductor expulsa el campo magnético, el denominado efecto Meissner: colocado sobre un imán, levita sobre el mismo.
Así, que no se pierda energía supondría una eficiencia energética sin precedentes: como por ejemplo para cargar una batería, reduciendo muchísimo su tiempo de recarga. Pero también supondría popularizar por ejemplo la levitación magnética en su aplicación en trenes con esta tecnología, como el vanguardista Hyperloop y derivados.
El problema es que de momento, no se ha dado con la fórmula para que funcionen, excepto en condiciones muy extremas: a temperaturas muy bajas y presiones muy altas. Lo que en la práctica no los hace viables.
De ahí, la importancia de estos dos descubrimientos: si esos materiales pueden operar a temperaturas y condiciones razonables, se traduciría en que sí sería posible su aplicación práctica.
¿El santo grial de la energía?
Vamos con los teóricos avances en sí. El primero llega desde China, donde han dado con un material capaz de mostrar superconductividad a temperaturas bastante altas, aunque siguen rozando los -200ºC. El segundo, desde Corea del Sur y va aún más allá, porque afirma que opera a temperatura ambiente.
El niquelato chino milagroso. La semana pasada Nature recogió la conclusiones de unas investigaciones firmadas desde China. Este estudio afirma haber dado con un niquelato que funciona a -196ºC. Parece una cifra extremadamente baja pero hasta la fecha no lo han hecho por menos de 230ºC.
Chinese scientists made a breakthrough by discovering a new superconducting material that becomes active at relatively higher temperatures. Researchers observed a maximum transition temperature of 80 K (-193°C) in single crystals of La3Ni2O7 under high pressure. (Journal Nature) pic.twitter.com/2wpZV2BJ27
— China Science (@ChinaScience) July 13, 2023
Este niquelato, sostienen, se puede enfriar "sólo" recurriendo a nitrógeno líquido. Lo que significa que es más sencillo y barato hacerlo en comparación a otros materiales. Y también podría ayudar a que se comprenda mejor la superconductividad para hacerla posible.
"La estructura electrónica y el magnetismo del niquelato son completamente diferentes de los de los cupratos. Puede llevar a los científicos a descifrar el mecanismo de superconductividad de alta temperatura de transición a través de estudios comparativos", expone a Xinhua Wang Meng, de la Sun Yat-Sen.
El LK-99 surcoreano. A este avance desde la República Popular se suma otro que es más ambicioso si cabe. Un grupo de científicos de Seúl ha dado con un compuesto, el LK-99, que promete "superconducir" la energía a temperatura y presión ambientes.
Para dar con este material mezclaron varios compuestos en polvo que contenían plomo, oxígeno, azufre y fósforo. Y luego los calentaron a alta temperatura, dando con una suerte de sólido gris.
Han subido este vídeo donde supuestamente se ve el efecto Meissner en que el superconductor "levita"
— Gila (@pablogilah) July 26, 2023
Comparadlo con este superconductor que grabé en el CERN. A mí lo suyo me parece más bien diamagnetismo, como pasa con el grafito. Y lo mismo está comentando bastante gente por TW pic.twitter.com/NKGkWdOIVC
Lo evaluaron como conductor de electricidad y descubrieron que podía operar entre 0ºC y 30ºC. También sobre un campo magnético a diversas temperaturas, aunque como se puede ver en este vídeo, no se eleva del todo, sólo una parte.
Pero ¿realmente cumplen con los que prometen? Si bien a priori las afirmaciones de ambas investigaciones son extraordinarias, la comunidad científica se ha mostrado escéptica.
Sobre todo en caso del milagroso coreano LK-99, cuya investigación se recoge en dos artículos en formato de preimpresión: éste, y este más reciente. Es decir que no ha sido publicado en sí, ni mucho menos revisado.
Por otro lado la publicación NewScientist ha consultado a voces autorizadas sobre el coreano: dos científicos de la Universidad de Oxford, que directamente dudan de que se trate de un superconductor porque debería demostrarlo en varias mediciones.
Y que su respuesta en un campo magnético o su capacidad calorífica no se ha demostrado con datos. En estos artículos tampoco se señala la temperatura crítica del LK-99. Para más detalle, este completo análisis del divulgador científico Francis Villatoro.
En todo caso, ambos deberían contrastarse con ensayos independientes que demuestren su viabilidad y si cumplen a nivel práctico. Pero de hacerlo, estaríamos ante una nueva realidad y un avance sin precedentes en el campo energético.
