Los avances en los gobiernos y la industria indican que la energía de fusión podría empezar a contribuir a las redes eléctricas nacionales en la década de 2030, lo que marcaría el paso de la experimentación al despliegue.
La alianza de Google DeepMind con Commonwealth Fusion Systems muestra cómo la inteligencia artificial avanzada puede ayudar a superar algunos de los desafíos más complejos de la física de la fusión.
Los avances mundiales muestran que la fusión se está convirtiendo en un ámbito tecnológico estratégico con un enorme potencial económico y billones de dólares en valor futuro de energía limpia.
La búsqueda mundial de energía de fusión —una fuente de energía potencialmente segura, abundante y sin emisiones de carbono— ha entrado en una fase decisiva, según el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).
Una nueva hoja de ruta sobre fusión publicada por el Departamento de Energía de Estados Unidos en octubre describe cómo esta tecnología podría incorporarse a la matriz energética del país a principios de la década de 2030.
«La fusión es real, está cerca y está lista para una acción coordinada», afirmó Jean Paul Allain, director asociado de la Oficina de Ciencias de la Energía de Fusión del departamento.
La inteligencia artificial (IA) podría ayudar a convertir ese objetivo en realidad.
El mismo día en que el Departamento de Energía de Estados Unidos anunció su estrategia nacional para acelerar el desarrollo y la comercialización de la energía de fusión, la empresa de investigación en IA Google DeepMind y la startup de energía de fusión Commonwealth Fusion Systems (CFS) anunciaron una alianza de investigación para acelerar el plazo de suministro de energía de fusión a la red eléctrica.
«La combinación de nuestra experiencia en IA con el hardware de vanguardia de CFS convierte esta alianza en la ideal para impulsar descubrimientos fundamentales en energía de fusión, en beneficio de la comunidad investigadora mundial y, en última instancia, de todo el mundo», escribió el equipo de fusión de Google DeepMind en una publicación de blog.
El secretario de Energía de Estados Unidos, Chris Wright, ha subrayado el papel emergente de la IA al señalar su potencial para hacer posibles avances en ciencia de materiales, modelización digital de los procesos de fusión estelar y dinámica molecular. «Es difícil exagerar el efecto catalizador de la inteligencia artificial», afirmó.
La carrera mundial por suministrar energía de fusión
La fusión, el proceso que alimenta el Sol y las estrellas, promete energía prácticamente ilimitada sin emisiones de carbono ni residuos de larga duración, una perspectiva que entusiasma a los científicos desde la década de 1950. Aunque lograr una ganancia neta de energía ha sido durante mucho tiempo un desafío científico, el progreso se acelera en varios frentes y ha puesto esta tecnología en el radar del Consejo Global del Futuro sobre las Fronteras de la Tecnología Energética.
Desde la década de 1980, 33 países y miles de ingenieros y científicos han colaborado para construir y operar un «tokamak» —un dispositivo de fusión magnética— como parte del proyecto ITER, el mayor experimento de fusión del mundo.
En paralelo, los gobiernos, las empresas de servicios públicos y la industria privada están ampliando el ecosistema de la fusión. Al menos 45 empresas de todo el mundo trabajan en la fusión comercial, y el OIEA informa que más de 160 instalaciones de fusión están operativas, en construcción o previstas. Los primeros acuerdos de compra de energía con usuarios finales como Google, la empresa energética mundial Eni y Microsoft indican una creciente confianza de la industria.
Una de las señales más claras de que la fusión está pasando de experimento científico a realidad comercial es un hito señalado en el OIEA Panorama Mundial de la Fusión 2025: la primera modelización mundial del despliegue de la energía de fusión.
El estudio, realizado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts, proyecta que la generación de energía de fusión aumentará de 2 TWh en 2035 a 375 TWh en 2050, y alcanzará casi 25.000 TWh en 2100. El análisis destaca el potencial de la fusión para añadir billones de dólares al producto interno bruto mundial a medida que se dispara la demanda de electricidad limpia.
La modelización también destaca el valor económico de la fusión: según el OIEA, a medida que aumente la demanda de generación de electricidad limpia, la fusión podría añadir billones de dólares al producto interno bruto mundial.
Los gobiernos consideran cada vez más que la fusión es estratégica. Un reciente informe de la empresa suiza EconSight, que sigue las tendencias tecnológicas y las patentes, muestra que China lidera el sector: presentó el 67% de las patentes de fusión de primer nivel mundial entre 2016 y 2023, frente al 19% de Estados Unidos y el 5% de Europa.
Cómo podría ayudar la IA a avanzar en la física del plasma
Sin embargo, aún quedan importantes obstáculos antes de que la fusión se convierta en una fuente habitual de la matriz energética. Controlar el plasma en la fusión por confinamiento magnético es difícil, ya que debe mantenerse confinado dentro de un volumen estable y definido durante un período prolongado. El calor y la presión provocan su expansión, pero cualquier contacto con las paredes del reactor lo enfría de inmediato y detiene la reacción de fusión.
La alianza de DeepMind y CFS se basa en trabajos que utilizan IA para controlar el plasma con éxito. Junto con socios académicos del Swiss Plasma Center de la EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), Google demostró que el aprendizaje por refuerzo profundo puede controlar los imanes de un tokamak para estabilizar formas complejas del plasma. También desarrolló TORAX, un simulador de plasma rápido y diferenciable.
DeepMind aplicará ahora estas herramientas al programa de CFS. Al combinar TORAX con el aprendizaje por refuerzo o con métodos de búsqueda evolutiva como AlphaEvolve, los agentes de IA pueden explorar un gran número de escenarios operativos e identificar las vías más eficientes para producir energía neta.
DeepMind también está desarrollando un sistema piloto de IA para controlar configuraciones magnéticas, optimizar la potencia de fusión y gestionar la carga térmica del reactor SPARC de CFS, cerca de Boston.
CFS pretende poner en servicio su primera planta de fusión a escala de red a principios de la década de 2030 y ya ha conseguido acuerdos de compra de energía con Google y Eni; este último está valorado en más de 1.000 millones de dólares. Ambas empresas también son inversoras. Según CFS, al no tener restricciones de recursos materiales, podría ampliar su producción hasta alcanzar 1.000 plantas al año en 2050.
CFS compite con Helion, otra startup estadounidense de fusión respaldada por Sam Altman, director ejecutivo de OpenAI, que planea poner en servicio una planta de energía de fusión para 2028 y ha firmado con Microsoft como su primer socio comprador de energía.
A medida que la IA acelera el camino hacia la comercialización, la energía de fusión pasa de ser un ambicioso proyecto científico a convertirse en uno de los mercados más trascendentales del siglo.
