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

Imagen: Técnicos del CFS inspeccionan cuidadosamente una placa radial para SPARC, una central eléctrica piloto de fusión

Imagina: un día de principios de la década de 2030, un ingeniero de una central eléctrica recién construida cerca de Richmond (Virginia, Estados Unidos) pulsará un botón. Encenderá la misma reacción que tiene lugar en el núcleo de nuestro sol.

En el interior de una máquina con forma de donut llamada «tokamak», los isótopos de hidrógeno chocarán a enorme velocidad, fusionándose en helio. Esta reacción producirá 400 megavatios (MW) de electricidad limpia y firme, suficiente para una ciudad pequeña. Esta electricidad llegará a la red eléctrica de Virginia nanosegundos más tarde, convirtiendo a los residentes cercanos en los primeros seres humanos en beneficiarse de la generación comercial de energía por fusión.

Cuando tus hijos se jubilen, la fusión será la fuente de energía dominante en el mundo, dando paso a una era de abundancia energética, no de escasez. Y será la energía fiable más barata y, por cierto, también la más limpia.

La fusión es el futuro del sector energético mundial, el futuro próximo. Aunque puede que no ocurra exactamente como acabamos de describir, es casi seguro que la primera central de fusión comience a funcionar poco después de que finalice el segundo mandato del presidente electo Trump.

Dos imperativos están reconfigurando el mercado mundial de la energía en la actualidad: satisfacer el crecimiento exponencial de la demanda y lograr emisiones netas cero para 2050. La fusión ofrece un camino a seguir en ambos casos. Según estudios recientes, como el primer análisis de mercado de la fusión realizado por el MIT, la fusión podría superar al carbón, que suministra el 34% de la electricidad mundial, como principal fuente de energía del mundo.

Sin embargo, se trata probablemente de una estimación conservadora. La fusión no emite carbono, es segura, está disponible 24 horas al día, 7 días a la semana, y sus ingredientes 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 de «la última fuente de energía que necesitará la humanidad», es todo un reto. Pero, examinando 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 funcionó un vuelo propulsado, el progreso de la aviación se disparó: la humanidad llegó a la Luna sólo 66 años después. La fusión se desarrolla ahora al mismo ritmo exponencial.

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

Más de 40 empresas de fusión están avanzando hacia este objetivo. Commonwealth Fusion Systems pondrá en marcha una central de demostración, denominada SPARC, en 2027. Los científicos esperan que logre primero una producción de energía neta positiva (Q>1) y, con el tiempo, genere hasta diez veces más energía de la que consume o más (Q>10). Será el momento Wright Brothers de la fusión.

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

La buena noticia es que la primera central comercial de fusión del mundo, una máquina de 400 MW que llamamos «ARC», empezará a construirse en los próximos años. El mes pasado, el CFS, Dominion Energy y el Gobernador de Virginia hicieron un anuncio histórico para ubicar la primera central de fusión comercial del mundo en el condado de Chesterfield, Virginia. El futuro ya está aquí.

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

Una forma de entender el potencial impacto económico mundial de la fusión es analizar un único mercado. Eso es lo que hizo la Iniciativa de Energía del MIT utilizando la red eléctrica de Nueva Inglaterra como caso de estudio.

Nueva Inglaterra, como la mayoría de las regiones del mundo, está invirtiendo en energía eólica y solar. Pero estas fuentes de energía son intrínsecamente 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 a veces no hay suficiente, y aún no disponemos de suficiente tecnología de almacenamiento para capturar y utilizar el excedente.

La energía de fusión, al ser constante y gestionable, ofrece una solución y reduce los costes. El MIT descubrió que la incorporación de la fusión a la red de Nueva Inglaterra reduciría los costes energéticos anuales en 36.000 millones de dólares (un 7%) de aquí a 2050. La extensión de esta reducción del precio del 7% a todo el consumo energético de Estados Unidos podría ahorrar a los consumidores 119.000 millones de dólares al año y contribuir a frenar la inflación, ya que los costes energéticos son un importante motor de los precios al consumo. Podría ser una importante fuente de competitividad mundial.

A medida que la energía de fusión transforme la economía y la geopolítica de la energía, reconfigurará las industrias y regiones que más la necesitan. La energía de fusión, limpia y firme, es la piedra angular de la reconfiguración de sectores difíciles de abandonar, como el acero, el cemento, los productos químicos, el transporte marítimo y la aviación. La fusión también es el motor fundamental para hacer posibles aplicaciones de inteligencia artificial impulsadas por centros de datos hambrientos de energía.

Piensa en esto: 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 en un escenario más agresivo. Aunque este aumento del PIB podría ayudar a las naciones ricas a crecer en medio de una elevada carga de la deuda y el envejecimiento de la población, su mayor impacto podría producirse 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 se beneficiarán, no sólo de una energía abundante, limpia y asequible, sino de las externalidades positivas que la fusión creará para la sociedad: aire más limpio, mejor agua y mejora de la salud humana y la calidad de vida.

El mapa mundial de la fusión

La «ventaja del pionero» no sólo afecta a las empresas, sino también a los países. Desde Estados Unidos hasta los Emiratos Árabes Unidos, los gobiernos están invirtiendo grandes recursos en I+D y comercialización de la fusión. El Reino Unido avanzó rápidamente desde el anuncio de su primera estrategia de fusión en 2021 hasta la puesta en marcha de un Programa Industrial de Fusión dotado con 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 fusión en suelo europeo.

Aunque los enfoques varían según el país, estos gobiernos comparten un objetivo común: desplegar fondos públicos para ayudar a investigadores y empresarios a probar la tecnología y llevarla al mercado. A partir de ahí, la fusión se expandirá de forma natural a los mercados en los que los consumidores necesiten energía constante y carezcan de alternativas limpias asequibles, o en los que los dirigentes hayan asumido compromisos climáticos ambiciosos.

La mentalidad mundial pasará de la energía como restricción a la energía ilimitada, lo que reconfigurará la geopolítica de la energía. 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 no ha hecho más que empezar.

Fuente: World Economic Forum