Cuando Zoltan Tompa presentó por primera vez una empresa de fusión nuclear al comité de inversiones de su fondo de desarrollo del gobierno canadiense, vio la tecnología como un “golpe de luz” con “una posibilidad remota” de éxito.
Quince años después, dice que es una cuestión de “cuándo y no si” la energía de fusión se conecta a la red.
“Creemos que tiene una oportunidad real de poner una planta de energía comercial en la red dentro de una década a partir de ahora”, dijo Tompa sobre General Fusion de Canadá, donde ahora forma parte de la junta.
General Fusion es una de las alrededor de 35 empresas privadas en todo el mundo que buscan aprovechar décadas de investigación de fusión experimental y cumplir su promesa de energía casi ilimitada y sin emisiones de carbono.
Esta semana ese objetivo se acercó un poco más con la confirmación de que los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore habían logrado ganar energía en una reacción de fusión por primera vez en la historia. La ganancia se produjo durante una fracción de segundo y la energía producida fue solo mayor que la de los láseres utilizados para desencadenar la reacción, y no el uso total de energía eléctrica para alimentar el sistema.
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Sin embargo, el avance, informado por primera vez por el Financial Times, ha centrado la atención mundial en una tecnología que normalmente se ridiculiza por estar constantemente a 30 años de distancia.
“Es un gran estímulo y creo que es una señal psicológica para la sociedad en general, para los inversionistas, para los formuladores de políticas, de que la fusión ya no está en el ámbito de la ciencia ficción”, dijo Tompa, quien dirige inversiones en tecnología limpia en Business Banco de Desarrollo de Canadá. “Prueba que la fusión es real y que el momento de la fusión es ahora”.
El astrónomo británico Arthur Eddington teorizó por primera vez en 1920 que el sol estaba alimentado por una reacción de fusión que podría replicarse en la Tierra para generar energía ilimitada.
Desde entonces, laboratorios en gran parte financiados con fondos públicos han realizado cientos de experimentos, calentando con éxito isótopos de hidrógeno, normalmente deuterio y tritio, a temperaturas tan extremas que los núcleos atómicos se fusionan, liberando helio y energía en forma de neutrones. Pero el progreso ha sido lento, plagado de falsos amaneceres, y hasta la semana pasada ningún grupo había logrado ganar energía.
Los escépticos señalan los muchos desafíos restantes. La ganancia de energía de la reacción de fusión debe aumentar significativamente con respecto a los niveles obtenidos en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Además, ese resultado se logró a través de un enfoque de fusión diferente y menos común al de los proyectos más avanzados del sector privado.
Muchos de los planes actuales para las centrales eléctricas de fusión potenciales también requerirán equipos para superar desafíos de ingeniería difíciles y, en algunos casos, fabricar, a escala, nuevos materiales complejos.
Todavía se requiere “un salto significativo” para llegar al poder comercial, pero este es el papel que ahora desempeñarán las empresas del sector privado, que “trabajan a una velocidad de reloj mucho más rápida” e “innovan mucho más rápido”, dijo Tompa.
“Vemos esto como un momento de pasar la antorcha”, dijo Andrew Holland, director ejecutivo de Fusion Industry Association, que se creó en 2018 para representar al sector naciente. “Aquí es donde va del laboratorio al mercado”.
La empresa privada más antigua del rubro, según el informe más reciente de la asociación informees Princeton Fusion Systems, fundada en 1992. TAE Technologies, con sede en California, fue la siguiente en 1998, seguida de General Fusion en 2002. Pero la mayor parte del crecimiento del sector privado se produjo en los últimos cinco años después de que el acuerdo climático de París de 2016 comprometiera a los países a limitar el calentamiento global a muy por debajo de los 2 grados centígrados y aumentar el interés por las tecnologías limpias potenciales.
“Hace cuatro años, hace cinco años, las únicas personas que estaban construyendo máquinas de fusión reales que pueden hacer que la fusión real funcione eran los programas públicos. . . y ahora la próxima generación de cosas son cosas que está construyendo el sector privado”, dijo Bob Mumgaard, director ejecutivo de Commonwealth Fusion Systems.
En una señal del mayor entusiasmo del sector privado por la fusión, CFS recaudó 1800 millones de dólares el año pasado de 30 inversores, incluidos Tiger Global Management y Google, en una ronda que igualó la financiación privada declarada de toda la industria en ese momento. CFS está construyendo una planta de demostración llamada Sparc, de aproximadamente la mitad del tamaño de una cancha de tenis, que espera lograr una ganancia de energía para 2025. Luego tiene planes para demostrar energía comercialmente viable a principios de la década de 2030.
Muchos científicos del sector público sugieren que estos plazos son demasiado optimistas. Pero Philippe Larochelle de Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates, que respaldó por primera vez a CFS cuando se fundó en 2018, dijo que las inversiones en fusión del fondo ya no deberían verse como especulativas.
“La razón por la que hemos invertido en CFS y en nuestras otras empresas de fusión es que les aplicamos el mismo estándar que aplicamos a todas nuestras otras inversiones en electricidad, que es si creemos que esta es una forma escalable de obtener energía despachable libre de carbono. energía a menos de $50 por megavatio hora”, dijo. “Parece que hay un camino muy plausible aquí que podría ser una fuente dominante de energía en la Tierra, en algún momento de este siglo, y creo que tal vez incluso en la próxima década o dos”.
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En total, las empresas privadas de fusión recaudaron al menos 2830 millones de dólares en los 12 meses hasta junio, más de lo que se había recaudado en la historia de la industria y elevó la financiación total en ese momento a 4900 millones de dólares, según la Asociación de la Industria de la Fusión. .
Si bien los primeros financiadores de las empresas de fusión tendían a ser firmas de capital de riesgo de Silicon Valley y multimillonarios tecnológicos (Jeff Bezos ha respaldado a General Fusion), el universo de inversores se ha ampliado.
“Muchas nuevas clases de capital están tratando de ser inteligentes en el espacio y están listas para hacer inversiones, creo, antes de lo que la mayoría de la gente pensó que lo harían”, dijo Larochelle.
TAE Technologies recaudó $ 250 millones en julio de inversionistas que incluyen a Google, Chevron y Sumitomo, lo que lleva su propia financiación hasta la fecha a más de $ 1200 millones.
“A medida que la ciencia y la tecnología maduran, también lo hacen los tipos de inversionistas que están invirtiendo”, dijo el director ejecutivo de General Fusion, Greg Twinney.
Sin embargo, la fusión siguió siendo una “fracción muy pequeña” de los 2,4 billones de dólares en inversión global en energía en 2022 pronosticada por la Agencia Internacional de Energía. “Si buscamos acelerar las cosas o reducir el riesgo, más capital es la manera de hacerlo”, dijo.
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Más de la mitad de las empresas privadas de fusión, incluida CFS, están desarrollando enfoques basados en el confinamiento magnético, en el que enormes imanes mantienen el combustible de deuterio-tritio en su lugar mientras se calienta a temperaturas superiores a las del sol.
Al menos ocho empresas están trabajando en enfoques de confinamiento inercial, similares a los que se utilizan en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, donde se utiliza un láser o un proyectil de alta velocidad para desencadenar la reacción. Incluyen First Light Fusion del Reino Unido y Focused Energy de Alemania. El enfoque de General Fusion, a veces descrito como magneto-inercial, combina aspectos de ambos.
Zap Energy, con sede en Seattle, que también cuenta con el respaldo de Breakthrough Energy Ventures, espera lograr la fusión utilizando un pulso de corriente eléctrica, que Larochelle describió como similar a un “rayo”.
Algunos de estos enfoques están condenados al fracaso. “Cualquier inversionista debe comprender que para cualquier empresa de fusión individual todavía existe un riesgo de tecnología binaria”, dijo Tompa.
Sin embargo, existe una confianza creciente en el sector de que varios tendrán éxito.
“En algún momento de la próxima década o dos, construiremos el primer reactor de fusión comercial y luego los humanos pasarán los próximos 10 millones de años construyendo mejores reactores de fusión porque la fusión es realmente una fuente de energía increíble”, dijo Larochelle. “El combustible es infinito, libre de carbono y extremadamente barato. . . puedes construirlo en cualquier lugar y escalar infinitamente”.