Crean un reactor de fusión nuclear que cabe en una mesa y utiliza inteligencia artificial

Una startup de Cambridge, Massachusetts, construyó un reactor de fusión nuclear que funciona a escala de mesa y recaudó una ronda semilla de 6,2 millones de dólares. Cambridge Heavy Industries operaba en secreto cerca del MIT hasta que mostró el dispositivo, en exclusiva, a TechCrunch.

“Construimos a propósito un reactor modular pequeño. Es diminuto, cabe en una mesa”, dijo Yun Kai, cofundador y director ejecutivo de la empresa, durante una videollamada con el medio. “Porque es pequeño, todo se vuelve más fácil”, agregó.

El tamaño reducido no es un detalle menor para el negocio. Según Kai, permite realizar entre 50 y 80 disparos experimentales por día, una velocidad de iteración imposible en los reactores de fusión tradicionales, que ocupan edificios enteros y requieren meses de preparación entre pruebas.

Esos datos alimentan simulaciones que usan inteligencia artificial para optimizar el diseño del reactor en cada nueva prueba, dijo el ejecutivo.

Cómo funciona el reactor de mesa

El sistema utiliza la técnica de fusión por confinamiento inercial: concentra la energía de varios láseres sobre un blanco diminuto de combustible para comprimirlo y calentarlo hasta que los átomos se fusionan y liberan energía.

Es la misma familia de método que en 2022 permitió, por primera vez, que una reacción de fusión produjera más energía de la que consumió, en un experimento del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en Estados Unidos. La diferencia es que el diseño de Cambridge Heavy reduce la cantidad de láseres necesarios para encender la reacción.

El reactor usa dos láseres principales. Uno se divide en múltiples haces que golpean el combustible en forma de anillos concéntricos, de afuera hacia adentro, y generan una onda de compresión que viaja hacia el centro del blanco.

Los anillos siguientes llegan en el momento justo para reforzar esa onda de compresión y seguir empujándola hacia el núcleo del combustible.

Cuando la onda de choque alcanza el centro, un segundo láser dispara sobre el blanco, genera calor y produce un campo magnético. Con la presión y la temperatura adecuadas, ocurre la fusión.

El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, por ejemplo, apunta 192 láseres gigantes desde distintos ángulos hacia el blanco de combustible, según describe Cambridge Heavy en su sitio. La startup busca un resultado similar con muchos menos haces, gracias al arreglo en anillos concéntricos.

El concepto nació en el laboratorio de Keith Nelson, un químico del MIT que usaba pulsos de láser para estudiar el comportamiento de distintos materiales bajo condiciones extremas de presión y temperatura. Al aumentar la presión de esos experimentos, el equipo notó que se acercaba a condiciones aptas para la fusión.

El negocio del tritio

Antes de construir una planta de energía a gran escala, Cambridge Heavy planea usar sus dispositivos de escala reducida para producir tritio, un isótopo raro del hidrógeno que casi todas las plantas de fusión en desarrollo necesitarán como combustible.

El tritio se vende hoy a unos 30.000 dólares el gramo. Cada planta de energía solo necesitaría unos pocos gramos por año, pero la sustancia es tan escasa que apenas existen 40 kilogramos en el mundo.

Un estudio reciente citado por TechCrunch proyecta que, sin nuevas fuentes de producción, la industria de la fusión tendrá en 2054 un déficit de unos 28 kilogramos de tritio, equivalentes a 840 millones de dólares a los precios actuales.

Varias startups de fusión están diseñando sistemas de combustible para depender menos de ese mercado, aunque ese desarrollo podría demorar hasta una década, según Kai. Mientras tanto, la venta de tritio le daría a Cambridge Heavy una fuente de ingresos durante esos años.

La ronda semilla fue liderada por el fondo climático Azolla Ventures, con participación de Overlay, Neta Foundation, P3A, MassCEC y la familia Rothrock.

Cambridge Heavy se suma a un sector que atraviesa un boom de inversión. La Asociación de la Industria de Fusión informó en julio que 56 empresas privadas del rubro recaudaron en conjunto 4.480 millones de dólares en los 12 meses previos, un récord desde que la entidad empezó a medirlo en 2021.

Ese total acumula 14.240 millones de dólares invertidos en fusión desde entonces, según el mismo informe, que atribuyó el salto en parte a la demanda de energía de los centros de datos que corren modelos de inteligencia artificial.

La mayoría de las compañías del sector, incluidas las más grandes como Commonwealth Fusion Systems y Helion Energy, apunta a entregar electricidad comercial recién en la década de 2030.

Una planta del tamaño de dos canchas

Kai le dijo al medio citado que, en aproximadamente una década, la empresa planea desarrollar una planta de energía a partir de este concepto. El dispositivo final será más grande que el prototipo actual, aunque bastante más chico que otras centrales de fusión.

Esa futura planta tendría el tamaño de dos canchas de básquetbol y serviría para probar si el método puede generar suficiente energía como para sostener una central eléctrica real, el objetivo final que persigue toda la industria de la fusión.

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