Una startup reduce la fabricación de combustible para fusión nuclear de días a minutos

La fusión nuclear representa una de las fuentes de energía más prometedoras del mundo, pero ha permanecido confinada a los laboratorios durante décadas debido a sus enormes complejidades y costos exorbitantes. Hoy, la startup «Inertia» anuncia un avance que podría acercarla un paso más a transformar esta tecnología de un delicado experimento científico a un producto apto para la producción comercial, tras haber logrado reducir el tiempo de fabricación de las cápsulas de combustible de días a apenas unos minutos.

Del prototipo experimental a la producción industrial

La idea de la empresa se basa en comercializar la tecnología desarrollada en el «Centro Nacional de Ignición» (NIF), perteneciente al Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, una enorme instalación de investigación que requiere una precisión excepcional en su funcionamiento. En este centro, la fabricación de una sola cápsula de combustible puede tardar una semana entera o más, con un costo muy elevado, algo que nunca resulta compatible con ningún proyecto comercial orientado al lucro.

Jeff Lawson, cofundador y director ejecutivo de la empresa, señala que el centro de investigación solo producía un puñado de estas cápsulas al año, y que su visión comercial le hizo comprender que lo que allí se fabricaba no eran más que «prototipos». A partir de ahí, el equipo de «Inertia» se propuso convertir estos prototipos en un producto fabricable en grandes cantidades, recurriendo a ingenieros industriales de grandes empresas como «Apple» para encontrar formas de producirlo a gran escala.

Una composición compleja que exige una precisión extrema

La cápsula de combustible no es en absoluto un producto simple, sino una estructura precisa de múltiples capas que exige especificaciones rigurosas. Se compone de:

• Una cubierta exterior esférica fabricada de diamante.
• Una fina capa congelada de deuterio y tritio, dos isótopos del hidrógeno que sirven como combustible para la fusión.
• Una mezcla gaseosa de deuterio y tritio en el núcleo interior.

Cada capa sólida debe ser lo más cercana posible a la esfericidad perfecta. Posteriormente, estas cápsulas se recubren con envolturas de oro conocidas como «hohlraum», que convierten la energía del láser en rayos X que comprimen la cápsula con fuerza, fusionando los átomos y liberando energía. Sin embargo, cualquier defecto mínimo en la forma esférica puede frustrar el proceso de ignición e impedir que la reacción alcance todo su potencial.

Cómo logró la empresa acelerar el proceso

El mayor desafío para «Inertia» fue acelerar la producción sin alejarse de los fundamentos físicos que el centro de investigación había demostrado. El equipo contaba con una ventaja importante: la presencia de Annie Kritcher, cofundadora y científica jefe, quien diseñó el primer experimento de fusión del centro que produjo más energía de la que consumió.

Tras múltiples rondas de desarrollo, la empresa logró hacer crecer los cristales en apenas unos 30 minutos, frente a la semana entera que tomaba en el centro de investigación. En conjunto, ahora es posible fabricar una cápsula de combustible en un plazo de dos a tres horas, con la posibilidad de escalar la producción a nivel industrial, todo ello en el marco de una alianza público-privada con el Laboratorio Lawrence Livermore.

«Inertia» posee además una ventaja adicional de la que carece la instalación de investigación, ya que planea utilizar un láser cuatro veces más potente que el actual, lo que le otorga un mayor margen de tolerancia frente a los defectos en las cápsulas de combustible, algo que a su vez contribuyó a acelerar el proceso de fabricación. La empresa resume su estrategia en «aumentar el tamaño de la fuente de energía» para proporcionar una gran flexibilidad en el resto de los componentes del sistema.

Un impacto multiplicador en el costo y la seguridad

El efecto de reducir el tiempo de carga del combustible no se limita únicamente a la velocidad, sino que se extiende a disminuir la cantidad de tritio que la empresa necesita almacenar. El tritio es una sustancia radiactiva que requiere un manejo sumamente cuidadoso y, además, resulta extremadamente costosa: el precio de un solo gramo ronda los 30.000 dólares, y las reservas mundiales apenas superan los 25 kilogramos aproximadamente.

Al igual que muchas startups del sector, «Inertia» tiene la intención de producir su propio tritio a partir de las mismas reacciones de fusión, pero necesita una reserva inicial para arrancar. Por ello, reducir el tiempo de fabricación ayuda a mantener las reservas pequeñas y seguras. La empresa prevé que su planta comercial completa consumirá diez cápsulas de combustible por segundo.

Lawson concluye señalando que acortar el tiempo de este paso hace que la instalación sea de menor tamaño y que todo el proceso sea más rápido y eficiente, lo que refleja la importancia de este avance en el camino hacia la transformación de la fusión nuclear en una fuente de energía comercial real.

✦ بقلم فريق دروب أيديا