Durante décadas, los humanos han tratado de aprovechar el poder de las estrellas para generar electricidad en la Tierra. Y durante el mismo tiempo, parecía que sólo faltaba una década para lograr ese objetivo.
Ahora, una gran cantidad de nuevas empresas están más cerca que nunca y se apresuran a construir reactores de fusión que puedan alimentar la red.
Las nuevas empresas de Fusion han atraído más de 10 mil millones de dólares en inversiones hasta la fecha, y más de una docena de empresas han recaudado más de 100 millones de dólares. A medida que crece la demanda de energía de los centros de datos y las nuevas empresas de fusión se acercan a la línea de meta, los inversores se sienten atraídos por la industria, y el año pasado se cerraron varias rondas de financiación importantes.
El núcleo de la generación de energía de fusión es generar electricidad aprovechando la energía liberada por la fusión de átomos. El ser humano sabe fusionar átomos desde hace décadas, desde la bomba de hidrógeno, ejemplo de fusión nuclear descontrolada, hasta los innumerables dispositivos de fusión creados en laboratorios de todo el mundo. Los dispositivos de fusión experimentales pudieron controlar la fusión nuclear y producir más energía de la necesaria para provocar una reacción.
Pero ninguno de ellos ha podido generar suficiente excedente para habilitar centrales eléctricas.
Para resolver este problema, las startups de fusión están probando diferentes enfoques. Los expertos tienen opiniones diferentes sobre cuáles tienen más posibilidades de éxito, pero la industria aún está en su infancia, por lo que nada está garantizado.
Aquí proporcionamos una descripción general de los principales enfoques para la generación de energía de fusión.
evento de crisis tecnológica
San Francisco, California
|
13-15 de octubre de 2026
confinamiento magnético
El confinamiento magnético es una de las técnicas más utilizadas, que utiliza potentes campos magnéticos para confinar el plasma, la sopa de partículas sobrecalentadas que es el corazón de los dispositivos de fusión.
El imán debe ser muy fuerte. Por ejemplo, Commonwealth Fusion Systems (CFS) ha ensamblado un imán que puede generar un campo magnético de 20 Tesla, aproximadamente 13 veces más potente que una máquina de resonancia magnética típica. Para manejar la cantidad de energía requerida, los imanes están hechos de superconductores de alta temperatura, pero deben enfriarse a -253°C (-423°F) usando helio líquido.
Actualmente, CFS está construyendo un dispositivo de demostración llamado Sparc en Massachusetts en un cronograma aún más acelerado. La compañía planea comenzar a producir electricidad a fines de 2026 y, si todo va bien, se espera que la construcción de Ark, una planta de energía a escala comercial en Virginia, comience en 2027 o 2028.
Hay dos tipos principales de dispositivos de fusión que utilizan confinamiento magnético: tokamaks y estelaradores.
Los tokamaks fueron teorizados por primera vez por científicos soviéticos en la década de 1950 y han sido ampliamente estudiados desde entonces. Los tokamaks vienen en dos formas básicas. Es un donut con un contorno en forma de D y una esfera con un pequeño agujero en el centro. Joint European Torus (JET) e ITER son dos tokamaks experimentales notables. JET operó en el Reino Unido de 1983 a 2023, mientras que está previsto que ITER comience a operar en Francia a finales de la década de 2030.
Tokamak Energy, con sede en el Reino Unido, está trabajando en un diseño de tokamak esférico. Actualmente se está actualizando la máquina experimental ST40 de la empresa.
Los estelaradores son otro tipo importante de dispositivo de confinamiento magnético. Es similar a un tokamak en que contiene plasma sanguíneo en forma de rosquilla. Pero a diferencia de los aspectos geométricos de los tokamaks, los estelaradores giran y giran. La forma irregular se determina modelando el comportamiento del plasma y ajustando el campo magnético para que coincida con las peculiaridades del plasma en lugar de forzar una forma regular.
Wendelstein 7-X es un estelarador grande con bobinas superconductoras modulares operado por el Instituto Max Planck de Física del Plasma. Varias nuevas empresas también están desarrollando sus propios estelaradores, incluidas Proxima Fusion, Renaissance Fusion, Thea Energy y Type One Energy.
confinamiento inercial
El otro enfoque principal de la fusión nuclear se conoce como confinamiento inercial, que comprime las bolitas de combustible hasta que los átomos del interior se fusionan.
La mayoría de los diseños de confinamiento inercial utilizan pulsos de luz láser para comprimir pastillas de combustible. Se disparan varios rayos láser a la vez y sus impulsos luminosos enfocan simultáneamente la pastilla de combustible desde todos los ángulos.
Hasta ahora, el confinamiento inercial es el único enfoque que ha superado el hito conocido como punto de equilibrio científico, cuando una reacción libera más energía de la que consume. Estos experimentos se llevaron a cabo en la Instalación Nacional de Ignición (NIF) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California. En particular, las mediciones utilizadas para determinar los puntos de equilibrio científicos no incluyen aspectos como la electricidad necesaria para alimentar las instalaciones de los laboratorios.
Aún así, casi una docena de nuevas empresas ven suficiente potencial en el confinamiento inercial como para diseñar reactores a su alrededor. Focused Energy, Inertia Enterprises, Marvel Fusion y Xcimer son algunos ejemplos notables que utilizan láseres.
Sin embargo, hay dos empresas que no utilizan láseres. First Light Fusion propone utilizar pistones y Pacific Fusion planea utilizar pulsos electromagnéticos en lugar de láseres.
Más en el futuro
Estos son los dos enfoques principales para la generación de energía de fusión, pero no son los únicos. Pronto agregaremos detalles sobre diseños alternativos como la fusión de objetivos magnetizados, el confinamiento magnetoelectrostático y la fusión catalizada por muones.
Source link
