La fusión nuclear es el proceso que permite a las estrellas, incluida nuestra Sol, generar energía. Los científicos son optimistas de que, alguna vez, pueda convertirse en una solución de energía limpia y abundante en la Tierra. No hay emisiones de carbono, el combustible es mayoritariamente accesible y, si la reacción falla, simplemente se apaga sin dejar residuos peligrosos.

El gran reto es condensar la producción de energía de una estrella dentro de una planta. Se exploran dos enfoques principales: uno que utiliza imanes para alcanzar las temperaturas y presiones extremas, y otro que apela a láseres. En este último, destaca Cambridge Heavy Industries.

Según TechCrunch, la empresa opera en modo de ocultamiento desde un laboratorio vinculado al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), y parece estar lista para compartir detalles sobre la tecnología que desarrolla. Sus innovaciones se centran en una fusión más eficiente y que requiere menos espacio que los reactores convencionales.

Fusión nuclear en una mesa

Yun Kai, cofundador y director ejecutivo de Cambridge Heavy Industries, describe el dispositivo de fusión de la empresa como “pequeño” y de tamaño de banco de pruebas, lo que permite realizar experimentos de forma rápida y mejorar continuamente. Aunque la tecnología está diseñada para escalar, el objetivo inicial es construir algo más pequeño que los diseños de reactores convencionales—aproximadamente del tamaño de dos canchas de baloncesto en lugar de un complejo completo de plantas energéticas.

Lo distintivo del enfoque de Cambridge Heavy Industries es la doble configuración de láseres. El primer láser emite su luz en anillos concéntricos que golpean el bloque de combustible, creando ondas de choque que se propagan hacia adentro para lograr una compresión acelerada; el segundo láser impacta la onda en el punto correcto para generar la presión ultrafuerte necesaria para la ignición y la fusión nuclear.

El sistema cerrado funciona como una fábrica de combustible autocontenida, ya que todo converge hacia el interior. Además, está diseñado en una configuración bidimensional (2D) en lugar de tridimensional (3D), lo que reduce los ángulos que deben cubrirse. En la instalación de la National Ignition Facility (NIF) en Estados Unidos se utiliza un conjunto de 192 láseres en tres dimensiones para comprimir sus bloques de combustible, como ejemplo de referencia.

Al ser más compacto y eficiente, el dispositivo de mesa de Cambridge Heavy Industries puede realizar entre 50 y 80 disparos diarios. En la NIF, la cifra es de apenas unos pocos disparos. Según Kai, se requiere una potencia de láser relativamente baja y, al realizar docenas de experimentos cada 24 horas, el sistema permite analizar e iterar rápidamente.

Existe una gran advertencia: el dispositivo de mesa no está realizando aún el mismo trabajo que un reactor NIF ni otros reactores en desarrollo. Por ahora, se centra en producir uno de los combustibles necesarios para la fusión: el tritio, antes de avanzar hacia las etapas de reactor y planta.

Qué viene después

Para que la fusión nuclear genere electricidad, dos núcleos ligeros deben combinarse. Se cree que la mejor combinación es deuterio y tritio; aunque hay abundante deuterio, el tritio es escaso. En este momento, gran parte del tritio disponible proviene de antiguas plantas de fisión que están siendo desmanteladas.

El plan a largo plazo es que los reactores nucleares produzcan su propio tritio junto con electricidad, pero no se espera que estos reactores estén en funcionamiento hasta la década de 2030 como pronto. Cambridge Heavy Industries busca aprovechar esta ventana para avanzar rápido.

TechCrunch señala un estudio reciente que sugiere que el déficit de tritio podría alcanzar hasta 28 kilogramos para la industria en 2054. A precios actuales, eso equivale a aproximadamente 840 millones de dólares en valor del isótopo, lo que representa un mercado potencialmente rentable.

También hay una gran cantidad de inversión potencial en fusión nuclear en general, lo que explica el interés de capitales en el desarrollo de futuras plantas de fusión. Aunque se han producido reacciones de fusión en laboratorio durante décadas, aún no estamos en el estadio de generar electricidad de manera práctica; eso tardará varios años más. Una oferta constante de tritio y reactores nucleares más eficientes y compactos acelerarán el camino hacia ese objetivo, y esa es la motivación detrás de Cambridge Heavy Industries. Si la tecnología se desarrolla plenamente en los próximos años, podría marcar un cambio radical en la producción y suministro de energía.