El informe de IDTechEx, «Mercado de la energía de fusión 2025-2045: tecnologías, actores y plazos», evalúa y compara los diferentes enfoques técnicos para producir energía de fusión comercial, los principales actores involucrados y los posibles plazos para su implementación.
Fechas previstas para la primera planta comercial de producción de energía de las principales empresas emergentes dedicadas a la fusión. Fuente: IDTechEx
¿Por qué ahora la fusión?
Las mayores rondas de financiación para la fusión comercial se han producido en gran medida en los últimos cinco años. En la actualidad, hay alrededor de 50 empresas privadas que se dedican a la fusión comercial, y los líderes del sector están demostrando avances sustanciales hacia la generación de energía neta positiva y la obtención de importantes asociaciones públicas e industriales. Pero, ¿qué ha cambiado para que la fusión haya pasado de ser un proyecto de investigación a una industria comercial seria?
El mercado de la fusión comercial se ha visto impulsado por los recientes avances en tres áreas: una mejor comprensión de la ciencia de la fusión, la creciente demanda mundial de energía limpia y la maduración de las tecnologías habilitadoras.
En primer lugar, los constantes avances académicos en la comprensión de la física del plasma a lo largo de varias décadas han llegado a un punto en el que la tecnología de la fusión está lista para su comercialización. Los reactores de investigación de todo el mundo, como la Instalación Nacional de Ignición (NIF), el Tokamak Superconductor Avanzado Experimental (EAST) y el Wendelstein 7-X (W7-X), han obtenido resultados récord en los últimos años, como el aumento de la ganancia de energía de la fusión o el mantenimiento de un plasma estable durante más tiempo.
En segundo lugar, la creciente demanda mundial de energía verde continua es esencial para descarbonizar los centros de datos y la industria. La energía de fusión evita la intermitencia o la necesidad de almacenamiento de energía, con menos riesgos de seguridad relacionados con la radiación que su prima nuclear, la fisión, que también ha suscitado un renovado interés para alimentar centros de datos y microrredes.
Por último, una serie de materiales, componentes y soluciones de software especializados han alcanzado simultáneamente la madurez para permitir diseños innovadores de energía de fusión. Entre ellos se incluyen superconductores de alta temperatura, láseres de pulso corto de alta energía y modelos sustitutivos para simulaciones de plasma. El informe de IDTechEx se centra en la cadena de valor de los materiales y componentes clave y sus aplicaciones más allá de la fusión, que las empresas emergentes pueden aprovechar para crear fuentes de ingresos secundarias.
Las múltiples formas de embotellar una estrella
La fusión por confinamiento magnético es históricamente el enfoque más investigado para la fusión, que consiste en confinar el plasma de fusión en una forma confinada utilizando potentes imanes superconductores como los que se utilizan en las máquinas de resonancia magnética y los aceleradores de partículas. El enfoque del reactor tokamak es el que sigue el mayor proyecto público de investigación sobre la fusión, el ITER, y la empresa privada de fusión Commonwealth Fusion Systems, financiada con 2000 millones de dólares.
Sin embargo, recientemente han despertado el interés comercial otros enfoques alternativos para lograr la energía de fusión. El confinamiento inercial impulsado por láser utiliza potentes sistemas láser pulsados y cápsulas microscópicas de combustible para lograr la fusión, y en 2022, la Instalación Nacional de Ignición (NIF) de EE. UU. marcó un hito histórico al generar más energía a partir de una reacción de fusión que la que se le suministró directamente, aunque el balance energético sigue estando lejos de ser positivo en términos generales. Impulsadas por este éxito, las empresas privadas que persiguen un enfoque de fusión impulsada por láser han recaudado más de 600 millones de dólares estadounidenses en total y planean mejorar drásticamente la tecnología desarrollada por la NIF.
En el ámbito comercial, al menos siete enfoques importantes de la fusión han recaudado fondos significativos y muestran el potencial de generar energía comercial en los próximos 20 años.
Los enfoques de la fusión comercial se clasifican según el mecanismo de confinamiento del reactor de fusión. Fuente: IDTechEx.
¿Sigue la fusión «a 30 años de distancia»?
La próxima década será crucial para la industria de la fusión, ya que muchas startups líderes tienen como objetivo llevar la energía de fusión a la red eléctrica para 2035. Sin embargo, para alcanzar estos objetivos se necesitará una financiación mucho mayor, una cadena de suministro sólida y la creación de una normativa adecuada para la energía de fusión.
La mayoría de los actores del sector de la fusión buscan reducir el riesgo de su enfoque construyendo primero una o varias instalaciones de demostración, que validan las tecnologías habilitadoras (por ejemplo, matrices magnéticas o láseres) o alcanzan hitos significativos en la fusión para generar energía comercial. Los inversores, los científicos y los gobiernos examinarán de cerca los resultados de estas instalaciones provisionales para determinar qué startups pueden cumplir sus ambiciosos planes.
Autor: Noah El Alami, analista tecnológico de IDTechEx
