¿Está el mundo preparado para el poder transformador de la fusión?

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  • La fusión es el futuro del sector energético mundial y la primera central de energía de fusión está a punto de iniciar sus operaciones.

  • La primera central comercial de energía de fusión del mundo debería iniciar su construcción en los próximos años.

  • La carrera mundial por la fusión comercial está en marcha, mientras que el futuro impulsado por la fusión apenas comienza.

Imagine:

Un día de principios de los años 2030, un ingeniero de una central eléctrica recién construida cerca de Richmond, Virginia, en Estados Unidos, pulsará un botón. Con ello se desencadenará la misma reacción que tiene lugar en el núcleo de nuestro sol.

En el interior de una máquina con forma de rosquilla llamada 'tokamak', los isótopos de hidrógeno colisionarán a una velocidad enorme y se fusionarán en helio. Esta reacción producirá 400 megavatios (MW) de electricidad limpia y firme, suficiente para una pequeña ciudad. Esta electricidad llegará a la red eléctrica de Virginia nanosegundos después, convirtiendo a los residentes cercanos en los primeros seres humanos en beneficiarse de la generación de energía de fusión comercial.

Cuando sus hijos se jubilen, la fusión podría ser la fuente de energía dominante del mundo, dando paso a una era de abundancia energética, no de escasez. Será la energía fiable más barata y, de paso, también la más limpia.

La fusión es el futuro del sector energético mundial — el próximo futuro. Aunque es posible que no ocurra exactamente como acabamos de describir, la primera central de energía de fusión comenzará casi con toda seguridad sus operaciones poco después de que expire el segundo mandato del presidente electo Trump.

Hoy en día, dos imperativos están remodelando el mercado energético mundial: satisfacer el crecimiento exponencial de la demanda, al tiempo que se logran emisiones netas cero para 2050. La fusión ofrece una vía de avance en ambos frentes. Investigaciones recientes, incluido el primer análisis de mercado de la fusión, proyectan que la fusión podría superar al carbón —que suministra el 34 % de la electricidad mundial— como principal fuente de energía del mundo.

Sin embargo, probablemente se trate de una estimación conservadora. La fusión no emite carbono, es segura, está disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y sus materias primas cubren el 71 % de la superficie terrestre: las centrales de fusión obtienen sus isótopos de hidrógeno del agua de mar. Con la fusión, nuestros océanos contienen energía suficiente para miles de millones de años.

Modelizar el impacto de la energía de fusión —que se ha comparado con el descubrimiento del fuego y se ha calificado como "la última fuente de energía que la humanidad necesitará" — es un reto. Pero, mediante el examen de la ciencia y los mercados, podemos empezar a entender cómo y cuándo podría transformar la economía mundial.

La carrera por el momento de los hermanos Wright

Pasaron mil años entre el primer vuelo humano —con 'alas' hechas de bambú, seda y plumas— y los hermanos Wright. Pero una vez que el vuelo motorizado funcionó, el progreso en la aviación se disparó: la humanidad llegó a la Luna solo 66 años después. La fusión se está desarrollando ahora a ese mismo ritmo exponencial.

Los científicos llevan realizando reacciones de fusión desde 1952, pero estas siempre consumían más energía de la que producían. Luego, en 2022, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en California, logró el 'criterio de Lawson', consiguiendo la primera ganancia energética neta positiva a partir de una reacción de fusión controlada. Solo duró una fracción de segundo, pero demostró que la fusión podía ser una fuente de energía, en lugar de un sumidero de energía. Ahora llega el siguiente reto: demostrar que la fusión puede generar energía neta positiva —lo que los físicos denominan «Q>1» — de forma comercialmente relevante.

Más de 40 empresas emergentes del ámbito de la fusión avanzan con rapidez hacia este objetivo. Commonwealth Fusion Systems pondrá en marcha en 2027 una central de demostración, llamada SPARC. Los científicos prevén que primero alcance una producción de energía neta positiva (Q>1) y que, con el tiempo, genere hasta diez veces más energía de la que consume o incluso más (Q>10). Este será el momento de los hermanos Wright de la fusión.

Lo que venga después podría parecerse a la carrera espacial, pero esta vez no necesitaremos siete décadas para llegar a nuestra Luna.

La buena noticia es que la primera central comercial de energía de fusión del mundo —una máquina de 400 MW que llamamos 'ARC'— comenzará su construcción en los próximos años. El mes pasado, CFS, Dominion Energy y el gobernador de Virginia realizaron un anuncio histórico para ubicar la primera central comercial de energía de fusión del mundo en el condado de Chesterfield, Virginia. El futuro ya está aquí.

¿Qué está haciendo el Foro Económico Mundial en relación con la transición hacia una energía limpia?

De una central eléctrica a la principal fuente de energía de la civilización

Una forma de comprender el posible impacto económico mundial de la fusión es analizar un único mercado. Eso es lo que hizo la MIT Energy Initiative utilizando como caso de estudio la red eléctrica de Nueva Inglaterra.

Nueva Inglaterra, como la mayoría de las regiones del mundo, está invirtiendo en energía eólica y solar. Pero estas fuentes de energía son inherentemente variables: el viento no siempre sopla y el sol no siempre brilla. Esto supone un reto para las redes: a veces hay demasiada energía y otras veces no hay suficiente, y aún no disponemos de tecnología de almacenamiento suficiente para captar y desplegar el excedente.

Dado que la energía de fusión es gestionable y constante, ofrece una solución y, al mismo tiempo, reduce los costes. El MIT halló que incorporar la fusión a la red de Nueva Inglaterra reduciría los costes energéticos anuales en 36 000 millones de dólares —o un 7 %— para 2050. Extendiendo esta reducción de precios del 7 % a todo el consumo energético de Estados Unidos, los consumidores podrían ahorrar 119 000 millones de dólares al año y ayudar a frenar la inflación, ya que los costes energéticos son un factor determinante de los precios al consumo. Podría ser una importante fuente de competitividad global.

A medida que la energía de fusión transforme la economía y la geopolítica de la energía, remodelará las industrias y las regiones que más la necesitan. La energía de fusión limpia y firme es la clave para transformar los sectores de difícil reducción de emisiones, desde el acero, el cemento, los productos químicos, el transporte marítimo y la aviación. Además, la fusión es también el impulsor fundamental de las apasionantes aplicaciones de inteligencia artificial que alimentan los centros de datos con gran consumo energético.

Considérelo: el análisis del MIT muestra que la energía de fusión podría aumentar el PIB mundial en 68 billones de dólares en un escenario conservador, o hasta 175 billones de dólares en un escenario más agresivo. Si bien este impulso al PIB podría ayudar a las naciones ricas a crecer pese a las elevadas cargas de deuda y al envejecimiento de la población, su mayor impacto podría darse en regiones como el sur de Asia y África, donde la energía renovable es escasa y las necesidades de electricidad se multiplicarán casi por diez a finales de siglo. Estas zonas también son las que más pueden beneficiarse —no solo de una energía abundante, limpia y asequible, sino también de las externalidades positivas que la fusión creará para la sociedad: aire más limpio, agua de mejor calidad y una mejor salud humana y calidad de vida.

Image: https://energy.mit.edu/wp-content/uploads/2024/09/MITEI_FusionReport_091124_final_COMPLETE-REPORT_fordistribution.pdf
Científicos británicos acaban de batir un récord de fusión nuclear.
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El mapa de la fusión en el mundo

La 'ventaja del primero en actuar' no solo se aplica a las empresas, sino también a los países. Desde Estados Unidos hasta los Emiratos Árabes Unidos, los gobiernos están invirtiendo recursos importantes en I+D y comercialización de la fusión. El Reino Unido ha avanzado rápidamente desde que anunció su primera estrategia de fusión en 2021 hasta poner en marcha un programa industrial de fusión de 50 millones de libras, mientras que el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania está allanando el camino para la construcción de la primera central de energía de fusión en suelo europeo.

Image: Bill Gates, Cómo evitar un desastre climático: las soluciones que tenemos y los avances que necesitamos (Nueva York: Alfred A. Knopf, 2021).

Aunque los enfoques varían según el país, estos gobiernos comparten un objetivo común: destinar fondos públicos para ayudar a investigadores y emprendedores a demostrar la tecnología y llevarla al mercado. A partir de ahí, la fusión se extenderá de forma natural a los mercados donde los consumidores necesitan energía constante y carecen de alternativas limpias asequibles, o donde los líderes han asumido compromisos climáticos ambiciosos.

La mentalidad mundial pasará de considerar la energía como una limitación a contar con una energía ilimitada, remodelando la geopolítica de la energía a su paso. El salto de los combustibles fósiles a la energía de fusión será inevitablemente más profundo que el salto de quemar madera a quemar combustibles fósiles.

La carrera mundial por la fusión comercial está en marcha, mientras que el futuro impulsado por la fusión apenas comienza.

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