Fusión nuclear para el suministro de energía: el proyecto multimillonario de Focused Energy

Cualquiera que piense en el suministro de energía del mañana no puede evitar una pregunta: ¿Cómo podemos crear un suministro de electricidad y calor resiliente, asequible, confiable y sostenible que pueda respaldar industrias como la química, el acero, la fabricación de chips y los centros de datos?

En este contexto, dada la situación mundial actual, no podría haber habido un mejor momento para dedicar las 123 conversaciones económicas en el Main a un tema del que se ha hablado durante décadas: la fusión nuclear. Markus Roth, cofundador y director científico de la startup de fusión láser Focused Energy, así como profesor de física de láser y plasma en la Universidad Técnica de Darmstadt, explicó el potencial de la fusión nuclear en una entrevista con el editor de FAZ, Carsten Knop.

La empresa de Roth es considerada una de las principales promotoras de la fusión láser. Otros proyectos de fusión nuclear se centran en un plasma delgado y confinado magnéticamente. La energía enfocada, sin embargo, se basa en la compresión ultracorta y de alta intensidad de pequeñas esferas de combustible mediante láseres.

Recientemente RWE también se ha implicado en el proyecto: la compañía energética ha invertido diez millones de euros porque ve una posibilidad realista de utilizar los emplazamientos de antiguas centrales eléctricas para la fusión láser, como está previsto Focused Energy en el emplazamiento de la antigua central nuclear de Biblis. En total, la nueva empresa ya ha recaudado casi 200 millones de euros y emplea a unas 150 personas, muchas de las cuales, según Roth, son conocidos investigadores de la fusión de todo el mundo.

El punto de partida del argumento de Roth: un suministro energético sostenible no funcionará a largo plazo sin centrales eléctricas de base, ya que la disponibilidad de energía eólica y solar fluctúa mucho. Para solucionar el problema del almacenamiento de electricidad en baterías serían necesarias inversiones de hasta 3,8 billones de euros. Es poco probable que esto sea posible en un futuro próximo.

La otra opción: producir energía más sostenible. En este contexto, Roth comparó la fusión nuclear con las fuentes de energía convencionales: para producir un gigavatio al año, las centrales eléctricas correspondientes necesitaban aproximadamente 21.000 vagones de carbón o diez millones de barriles de petróleo. Producir un gigavatio de electricidad en una central nuclear tradicional produciría aproximadamente un vagón lleno de residuos nucleares.

Sin embargo, mediante la fusión nuclear se podría lograr el mismo rendimiento con sólo 600 kilogramos de hidrógeno. “Si llenaras un vaso de agua con hidrógeno líquido, podrías alimentar tu hogar desde el nacimiento de Cristo”, dijo Roth. Este es el objetivo de la fusión: “Desvinculamos el suministro de energía de las necesidades de recursos”. Incluso si se necesita electricidad para producir hidrógeno, se podrían utilizar los excedentes generados en días particularmente soleados y ventosos.

Roth también abordó las preocupaciones de seguridad. A diferencia de la fisión nuclear, con la fusión nuclear no existe riesgo de que se produzca una reacción en cadena incontrolada. Además, el calor residual resultante de la desintegración radiactiva durante la fisión no es un problema y no hay residuos radiactivos que irradien durante mucho tiempo.

Durante la fusión, los isótopos ligeros de hidrógeno se fusionan para formar helio. El combustible queda completamente ligado a la reacción, 2,5 miligramos por evento de fusión. Si algo sale mal, el rendimiento disminuye, pero se excluye una reacción en cadena. El reactor en sí se activa, dijo Roth, pero la elección de materiales, como el acero o el vanadio, tiene como objetivo garantizar que los componentes se desintegren a un nivel de radiación no crítico después de 50 a 100 años.

Históricamente, en la fusión nuclear han competido dos caminos, explicó el profesor de física: en primer lugar, la fusión magnética, que encierra un plasma muy fino mediante fuertes campos magnéticos. Éste es el objetivo del gran proyecto internacional ITER en el sur de Francia, aunque el calendario se extiende hasta 2039. Fue un “desastre de gestión desde el principio”, afirmó Roth. La fusión por láser, en cambio, no utiliza un plasma fino, sino un plasma comprimido “a mil veces la densidad del cuerpo sólido”, en el que la reacción se produce de forma extremadamente rápida: en una décima de milmillonésima de segundo.

Durante décadas, Alemania dependió casi exclusivamente de la fusión magnética, dijo Roth, pero esto fue un error estratégico. Cuando la fusión por láser logró un gran avance en los Estados Unidos (el encendido se produjo en 2021 y en 2022 se midió más energía de fusión que el combustible absorbido mediante el bombardeo láser), fue “para algunos el experimento más importante del siglo”.

Focused Energy se fundó cuatro semanas antes de su primer éxito en California y hoy tiene oficinas en el Área de la Bahía, Berlín y Darmstadt. Pronto, por capricho del presidente de los EE.UU., German GmbH se convertirá en la empresa matriz y US Inc en la filial.

El proyecto Biblis tiene una importancia estratégica para el gobierno regional de Hesse: se ha fijado el objetivo de convertir el Land en el lugar líder en fusión por láser; En Berlín, la fusión también está en la agenda de alta tecnología.

Roth afirma que los emplazamientos disponibles para antiguas centrales eléctricas también son propicios para trasladar las operaciones a Alemania. En Biblis, por ejemplo, no sólo se encuentran los raíles y los sistemas de refrigeración necesarios, sino también los especialistas adecuados. El antiguo sistema de refrigeración de emergencia de los bloques A y B ya ha sido asumido y se están instalando sistemas láser. Se espera que la primera luz láser se produzca en octubre.

A pesar de los 200 millones de euros de capital riesgo, la cuestión de la financiación no se ha resuelto definitivamente. Según Roth, la planta piloto de Biblis, que Focused Energy quiere construir en colaboración con una filial de RWE, costará en total unos diez mil millones de euros.

Hace poco más de un año, Focused Energy se reunió en Biblis con los máximos representantes de la industria energética y óptica alemana para desarrollar un plan de reconversión del área actualmente no utilizada: RWE, Siemens Energy, Trumpf, Schott. Éste se convertirá ahora en un consorcio industrial que impulsará la construcción de una central de energía de fusión “made in Germany”.

La fusión por láser también es económicamente superior a la fusión magnética, afirma Roth. La cámara del láser y del reactor están separadas. Durante el funcionamiento, se pueden reparar y reemplazar módulos láser individuales mientras el panel de control continúa funcionando. La fusión magnética cuesta mucho más. Actualmente, los sistemas láser se construyen “como satélites: muy precisos”. Pero Alemania debe llegar al punto de producirlos “como coches”: en serie. Roth dijo que están “muy por delante” en la carrera por generar energía escalable y utilizable industrialmente a partir de la fusión nuclear. Ahora es importante mantener esta posición y avanzar rápidamente.