El nuevo reactor de fusión que puede traer electricidad barata en 2026

Un equipo de ingenieros afirma que puede conseguir un reactor de fusión nuclear capaz de producir energía para uso en la red eléctrica en 2026. Afirman que su tecnología —una variante de los reactores Z-Pinch— es la “solución menos cara, más compacta y más escalable con el camino más corto hacia la fusión nuclear comercial”. Es una apuesta arriesgada que aseguran que funcionará según sus “simulaciones de alta fidelidad”.

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La compañía se llama Zap Energy y fue fundada en 2017 por un grupo de ingenieros que comenzaron a desarrollar esta tecnología en la Universidad de Washington, colaborando con el legendario Lawrence Livermore National Laboratory y el Departamento de Energía norteamericano a través de su división Arpa-E, una especie de Darpa que busca fomentar la investigación y desarrollo de tecnologías experimentales para la producción de electricidad.

Afirman que tendrán fusión comercial en 2026

En declaraciones a la revista del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), el director de Investigación y Desarrollo de la compañía, Ben Levitt, ofrece una arriesgada predicción: después de terminar su reactor FuZE-Q a mediados de 2022, llegarán al equilibrio energético Q=1 en solo un año. Esto significa que la energía usada para fusionar los átomos de combustible será igual a la energía que produzca la reacción. Según IEEE y las previsiones de otros equipos, eso lo convertiría en el primer proyecto en hacerlo.

Además no sólo serían los primeros sino que además el coste del reactor de prueba es sorprendentemente bajo: sólo cuatro millones de dólares. Esto indica que, de tener éxito, el coste del reactor para la producción de electricidad a escala industrial sería ridículo comparado con otras soluciones como los complicados tokamak o cualquier central de producción eléctrica por medios tradicionales, gas, carbón, hidroelécticas, solar o eólica.

Después, aseguran, construirán un reactor más grande que permitirá lograr el santo grial de la energía limpia, barata e ilimitada en 2026, una proyección increíble en estos momentos, pero que Zap Energy afirma está totalmente soportada por sus datos y simulaciones.

De hecho, Zap Energy mantiene que otros métodos de fusión están condenados a fracasar. Apuntan que los que utilizan confinación magnética para contener la reacción magnética —tokamaks como el ITER— son extremadamente complejos y caros de construir y mantener. Su gran problema, afirman, es que los neutrones producidos en la reacción de fusión dañan el sistema de contención, haciéndolos inviables.

Los sistemas de contención por inercia —que usan láseres o corrientes de iones para contener el plasma— requieren tanta energía para realizar su función que, según Zap Energy, nunca producirán más electricidad de la que utilizan.

La compañía no menciona otros métodos, como el de Helion Energy o el nuevo y prometedor imán superconductor desarrollado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Este último puede ser la clave para que los tokamak y otros diseños que usen imanes produzcan mucha más energía de la que necesitan.

Cómo funciona

El método de Zap Energy no utiliza complicados sistemas de contención magnética sino una variación del reactor Z-Pinch. Este tipo de reactores de fusión usa pulsos de energía eléctrica para generar un campo magnético que comprime y calienta una columna de gas ionizado hasta conseguir la reacción de fusión. Este campo magnético también hace de escudo de confinamiento.

Pero los reactores de fusión Z-Pinch son muy inestables y no son capaces de mantener esta reacción de fusión más allá de unos cuantos nanosegundos. Esto hace imposible obtener energía. El cambio introducido por Zap Energy es que varían el flujo de plasma en la columna, alterando su velocidad dependiendo de su posición. En el eje central, el plasma gira a mayor velocidad, mientras que en el exterior va mucho más lento.

Según los ingenieros, esta variación del flujo estabiliza la reacción de fusión y el confinamiento, permitiendo la producción neta de energía. Sus simulaciones de “alta fidelidad” ven que pueden incrementar el flujo energético de los pulsos de forma continua, y eso escalará el sistema hasta tener una producción de energía neta lo suficientemente grande como para generar electricidad.

Una apuesta ambiciosa

Aunque parecen convencidos de que será así, Levitt mantiene abierta la puerta al fallo: "¿Se mantendrá el plasma estable a medida que sigamos aumentando la energía que metamos en el sistema? Esa es la pregunta del billón de dólares. Tenemos muchas simulaciones de alta fidelidad que muestran que la física no cambia, que el mecanismo funciona a medida que avanzamos hacia una energía inherente más alta".

Al final, según parece, están como el resto de equipos en busca de la manera de dejar de depender de autócratas como Putin, oligarcas de Oriente Medio y las eléctricas tradicionales de todo el planeta, que se quedarán sin negocio especulativo con el fin de la limitación energética y el abaratamiento radical de la producción eléctrica. Igual que SpaceX se está cargando a las compañías aeroespaciales tradicionales, empresas como Zap o Helion tienen como objetivo irrumpir en el mercado eléctrico como un elefante en una cacharrería. Pero ahora, como dice Levitt, “Necesitamos pruebas". Pero como remacha inmediatamente después en IEEE Spectrum "no estamos tan lejos" de obtenerlas.