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Fusión termonuclear: análisis de los proyectos de Experts Club

El desarrollo de la fusión termonuclear controlada está pasando gradualmente de los récords individuales de laboratorio a la creación de imanes de tamaño completo, cámaras de vacío, sistemas de refrigeración e instalaciones experimentales que deberán comprobar la posibilidad de producir energía de manera estable.

El logro más destacado de los últimos meses pertenece a China. En junio de 2026, los especialistas chinos concluyeron la fabricación y las pruebas del mayor imán superconductor del mundo para un futuro reactor termonuclear. Al mismo tiempo, Estados Unidos impulsa la fusión por láser y los proyectos privados de instalaciones compactas, Rusia continúa los experimentos en el tokamak T-15MD y suministra equipos para el reactor internacional ITER, mientras que los centros de investigación europeos y asiáticos trabajan en el confinamiento prolongado del plasma y en materiales para las futuras centrales eléctricas.

A pesar de la aceleración de las investigaciones, ningún país ha construido todavía una instalación termonuclear que produzca continuamente más electricidad de la que consume todo su complejo de equipos. La mayoría de los plazos anunciados para la puesta en marcha de las primeras centrales eléctricas durante la década de 2030 siguen siendo objetivos de referencia y no fechas garantizadas.

Cómo se produce la energía de la fusión termonuclear

La fusión termonuclear es el proceso que proporciona energía al Sol y a otras estrellas. Durante la reacción, los núcleos atómicos ligeros se unen para formar un núcleo más pesado, mientras que una parte de su masa se convierte en energía.

En la Tierra, la reacción entre dos isótopos del hidrógeno —el deuterio y el tritio— se considera la más prometedora. Al fusionarse, se producen un núcleo de helio y un neutrón rápido. Aproximadamente el 80% de la energía liberada es transportada por el neutrón, que posteriormente deberá calentar la envoltura que rodea el reactor. El calor obtenido se utilizará para producir vapor y hacer girar una turbina convencional, como en una central térmica o nuclear.

Para iniciar la reacción, el combustible debe convertirse en plasma y calentarse hasta aproximadamente 150 millones de grados Celsius, cerca de diez veces la temperatura del centro del Sol. En el Sol, la enorme gravedad contribuye a comprimir la materia. En una instalación terrestre, debe ser sustituida por un campo magnético o por un impulso láser de enorme potencia.

Para conseguir una fusión estable, deben cumplirse simultáneamente tres condiciones: alcanzar una temperatura elevada, crear una densidad suficiente de partículas y confinar el plasma durante el tiempo necesario. Es precisamente la combinación de estos parámetros, y no un récord aislado de temperatura, la que determina el progreso real de una instalación.

Actualmente se utilizan dos enfoques principales

En el confinamiento magnético, el plasma se encuentra dentro de una cámara de vacío con forma de anillo. Potentes imanes superconductores impiden que entre en contacto con las paredes. La instalación más extendida de este tipo es el tokamak. Como alternativa se encuentra el stellarator, que posee una configuración más compleja del campo magnético, pero que potencialmente está mejor adaptado para el funcionamiento continuo.

En la fusión por confinamiento inercial, una pequeña cápsula de combustible es irradiada simultáneamente por láseres. La capa exterior de la cápsula se evapora, el combustible se comprime bruscamente y alcanza durante un breve periodo las condiciones en las que comienza la reacción de fusión.

China construyó el mayor imán superconductor

En junio de 2026, el Instituto de Física del Plasma de la Academia China de Ciencias informó de la finalización satisfactoria de las pruebas de un imán de campo toroidal en forma de D destinado a futuras instalaciones termonucleares.

Tiene 21 metros de longitud, 12 metros de anchura y 3,3 metros de altura, y pesa 582 toneladas. Según los desarrolladores, el volumen del imán es 1,3 veces superior al de un elemento comparable del reactor internacional ITER, mientras que la energía magnética almacenada es tres veces mayor.

Los imanes toroidales generan el campo principal alrededor de la cámara de vacío del tokamak. Cuanto más fuerte y estable sea el campo, mayores serán la presión y la temperatura del plasma que potencialmente podrán mantenerse dentro de la instalación.

La creación de este imán significa que China ha dominado la producción de bobinas superconductoras de gran tamaño, acero especial, aislamiento de baja temperatura, sistemas de protección y conexiones de resistencia extremadamente baja. Sin embargo, un imán por sí solo no constituye un reactor. Una instalación energética necesitará un conjunto completo de bobinas, una cámara de vacío, un sistema criogénico, sistemas de calentamiento del plasma, protección contra neutrones y equipos para la reproducción del tritio.

China desarrolla simultáneamente varios proyectos interrelacionados. En enero de 2025, el tokamak EAST mantuvo el plasma en régimen de alto confinamiento durante 1.066 segundos, superando considerablemente el resultado anterior de 403 segundos. El experimento se realizó sin producción industrial de energía, pero demostró la posibilidad de que un tokamak superconductor funcione durante periodos prolongados.

La siguiente etapa deberá ser la instalación BEST, cuya construcción se lleva a cabo en Hefei. Está previsto completarla a finales de 2027. A diferencia de EAST, BEST se diseña para realizar experimentos con plasma ardiente de deuterio y tritio y deberá obtener entre 20 y 200 MW de potencia termonuclear. Los desarrolladores chinos esperan demostrar un balance energético positivo y la posibilidad de producir electricidad aproximadamente para 2030. Por ahora, estos son objetivos declarados del proyecto que deberán confirmarse mediante experimentos.

Estados Unidos logró una ignición láser reproducible

El principal logro estatal de Estados Unidos continúa siendo el trabajo de la Instalación Nacional de Ignición NIF, situada en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.

En diciembre de 2022, NIF obtuvo por primera vez más energía de una reacción de fusión que la transmitida directamente por los láseres al objetivo de combustible. Posteriormente, la ignición pudo repetirse varias veces.

En el experimento de abril de 2025, los láseres transmitieron 2,08 megajulios a la cápsula, mientras que la reacción produjo una cifra récord de 8,6 megajulios de energía termonuclear. El factor de ganancia en el nivel del objetivo superó cuatro, y el experimento se convirtió en la octava ignición exitosa en NIF. El laboratorio presentó detalladamente los resultados en abril de 2026.

Sin embargo, esto todavía no significa que NIF se haya convertido en una central eléctrica con un balance energético positivo. Para alimentar el complejo láser se necesita mucha más electricidad de la que llega a la cápsula de combustible. Además, NIF produce impulsos individuales y fue creado principalmente para investigaciones científicas y de defensa, mientras que una instalación industrial deberá repetir los disparos muchas veces por segundo, fabricar cápsulas de alta precisión a bajo coste y convertir eficientemente el calor en electricidad.

Paralelamente, el sector privado se desarrolla en Estados Unidos. El Departamento de Energía informó de que las inversiones privadas totales en los proyectos termonucleares estadounidenses habían superado los $10.000 millones. La hoja de ruta estatal aprobada el 9 de junio de 2026 contempla el apoyo a instalaciones experimentales y el intento de introducir la generación termonuclear comercial en el mercado a mediados de la década de 2030. Al mismo tiempo, el organismo reconoce que la ejecución del programa depende de la financiación futura y de las asociaciones públicas.

La empresa Commonwealth Fusion Systems construye en Massachusetts el tokamak compacto SPARC, equipado con imanes fabricados con superconductores de alta temperatura. En abril de 2026, la empresa estimaba que el proyecto estaba completado aproximadamente en un 75%. SPARC no será una central eléctrica completa: su objetivo es demostrar que la energía de las reacciones dentro del plasma puede superar la energía empleada directamente para calentarlo.

Otro desarrollador estadounidense, Helion, utiliza un sistema magnético pulsado con conversión directa de la expansión del plasma en electricidad. En febrero de 2026, la empresa declaró que su instalación Polaris había realizado una reacción con deuterio y tritio y calentado el plasma hasta 150 millones de grados. Estos indicadores fueron publicados por la propia empresa y todavía no equivalen a una demostración de un balance positivo de toda la instalación.

En junio, Helion obtuvo en el estado de Washington licencias para utilizar materiales radiactivos y realizar emisiones en el complejo Orion, que se encuentra en construcción. La autorización regulatoria permite continuar la creación de la instalación, pero no confirma que ya se hayan alcanzado las características energéticas anunciadas para el futuro sistema.

ITER ensambla el mayor tokamak internacional

El reactor internacional ITER se construye en el sur de Francia con la participación de la Unión Europea, China, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos.

ITER deberá producir 500 MW de potencia termonuclear en el plasma con un calentamiento externo de 50 MW, es decir, alcanzar un factor Q=10. Sin embargo, la instalación no suministrará electricidad a la red. Su objetivo es demostrar el funcionamiento estable de un plasma ardiente de deuterio y tritio y probar las tecnologías necesarias para las posteriores centrales eléctricas de demostración.

En junio de 2026, en el emplazamiento se completó el montaje del solenoide central, compuesto por seis módulos. En julio se instaló en el foso del tokamak el sexto sector de la cámara de vacío, tras lo cual quedó montado aproximadamente dos tercios del futuro anillo del reactor.

El proyecto se encuentra considerablemente retrasado respecto al calendario inicial. Según el plan actualizado, la explotación para fines de investigación deberá comenzar en 2034, el funcionamiento a plena potencia magnética en 2036 y los primeros experimentos con deuterio y tritio en 2039.

Los retrasos de ITER demuestran la magnitud de la complejidad técnica. Incluso con financiación internacional, la fabricación de imanes únicos, módulos de vacío y sistemas de refrigeración requiere décadas.

Rusia mantiene el acceso a ITER a pesar de la guerra y los riesgos de sanciones

La Unión Soviética desempeñó un papel importante en el desarrollo de las investigaciones sobre la fusión termonuclear controlada. En 1954 se creó el primer tokamak en el Instituto Kurchátov y posteriormente apareció el propio término, formado a partir de la expresión «cámara toroidal con bobinas magnéticas».

La principal instalación experimental rusa actualmente en funcionamiento en este ámbito es el tokamak T-15MD, puesto en servicio en 2021. En él se estudian los regímenes estables de confinamiento del plasma, su interacción con las paredes del reactor, el funcionamiento del divertor, el calentamiento adicional y el control de la columna de plasma. Los resultados obtenidos se utilizarán en el desarrollo de una fuente termonuclear de neutrones y de un reactor híbrido que combine las tecnologías de fusión y fisión.

Por lo tanto, el programa ruso todavía no está orientado a la construcción de una central termonuclear comercial, sino a la realización de experimentos físicos, la conservación de sus propias competencias científicas, el desarrollo de tecnologías de reactores y la creación de instalaciones híbridas. Al mismo tiempo, el funcionamiento del T-15MD permite que los especialistas rusos participen en investigaciones relacionadas con el Reactor Termonuclear Experimental Internacional ITER.

Rusia continúa siendo uno de los siete miembros de ITER. Su participación en el coste de construcción acordado inicialmente asciende aproximadamente al 9,1%. Una parte importante de la contribución se proporciona en especie, en forma de equipos y tecnologías. Las organizaciones rusas participan en el suministro de conductores superconductores, componentes de la cámara de vacío y del divertor, girotrones para calentar el plasma, componentes de diagnóstico y equipos para los sistemas de alimentación eléctrica.

Tras el inicio de la guerra a gran escala de Rusia contra Ucrania, la cuestión de la continuidad de la participación de Moscú en el proyecto internacional adquirió una dimensión no solo política, sino también ética y de seguridad. Sin embargo, el acuerdo vigente sobre ITER no contempla ningún mecanismo para excluir obligatoriamente a un participante o suspender sus derechos. Solo permite la retirada voluntaria de un Estado del proyecto, según señaló la Comisión Europea. Al mismo tiempo, durante dos años Rusia no desempeñó las funciones de la presidencia rotatoria del Consejo de ITER, mientras que los contactos bilaterales con ese país se redujeron al mínimo, según declaró Bruselas. La Comisión Europea también afirmó que el futuro desarrollo y funcionamiento del reactor no dependerían de los derechos de propiedad intelectual rusos. En esta situación, es aconsejable que Ucrania, en el marco de los mecanismos de sanciones vigentes de la UE, refuerce la supervisión y la auditoría de los suministros procedentes de organizaciones sancionadas de la Federación Rusa.

Alemania prueba una alternativa a los tokamaks

Alemania desarrolla Wendelstein 7-X, el mayor stellarator del mundo. A diferencia de un tokamak, el stellarator crea la configuración necesaria del campo magnético principalmente mediante bobinas externas y no depende de una fuerte corriente eléctrica dentro del plasma.

Esto complica la fabricación de los imanes, pero potencialmente permite que la instalación funcione de manera continua y reduce el riesgo de determinados tipos de disrupciones del plasma.

En mayo de 2025, Wendelstein 7-X estableció un récord del producto triple —la combinación de temperatura, densidad y tiempo de confinamiento— para impulsos prolongados de más de 30 segundos. En uno de los experimentos, el elevado indicador se mantuvo durante aproximadamente 43 segundos.

Tras la modernización, la instalación deberá reanudar los experimentos en agosto de 2026. Alemania también comenzó a desarrollar girotrones con una potencia de 2 MW para calentar el plasma mediante microondas de forma más eficiente.

El Reino Unido prepara el prototipo STEP

Tras la finalización de los experimentos en el tokamak europeo JET, el Reino Unido se concentró en su programa nacional STEP.

Está previsto construir el prototipo de tokamak esférico en el emplazamiento de la antigua central eléctrica de carbón West Burton. El proyecto deberá combinar en una única instalación el plasma, los imanes, la producción de tritio, la extracción de calor, el mantenimiento de los equipos y la generación de electricidad.

En abril de 2026, la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido presentó una hoja de ruta para 2026-2030. En esta etapa, el país está estableciendo la cooperación industrial, desarrollando materiales para reactores y seleccionando socios para la ejecución de STEP. Antes de que pueda producir electricidad de manera efectiva, el proyecto todavía deberá pasar por las fases de diseño, concesión de licencias y construcción.

Japón y la Unión Europea preparan una nueva etapa de JT-60SA

Japón, junto con la Unión Europea, opera JT-60SA, reconocido oficialmente como el mayor tokamak en funcionamiento. La instalación deberá contribuir al desarrollo de regímenes operativos para ITER y los futuros reactores de demostración.

Después de la primera etapa de experimentos, el tokamak fue modernizado mediante la instalación de nuevos sistemas de calentamiento y diagnóstico y de componentes del divertor. La segunda etapa experimental OP2 comenzó en abril de 2026.

JT-60SA no utilizará combustible de deuterio y tritio y no está destinado a producir electricidad. Su principal objetivo es aprender a formar un plasma estable con los parámetros necesarios para los futuros reactores.

Corea del Sur se concentra en el plasma de larga duración y las paredes de tungsteno

El tokamak surcoreano KSTAR se utiliza para estudiar regímenes prolongados de alta temperatura y controlar las inestabilidades del plasma.

Corea del Sur está sustituyendo gradualmente los componentes de carbono de la superficie interior de la instalación por componentes de tungsteno. El tungsteno se considera uno de los principales materiales para los divertores de los futuros reactores porque soporta temperaturas elevadas, aunque su entrada en el plasma puede deteriorar considerablemente sus parámetros.

En 2025, el Instituto Coreano de Energía de Fusión llegó a un acuerdo con el centro francés CEA para realizar experimentos conjuntos en los tokamaks KSTAR y WEST precisamente en condiciones de paredes de tungsteno. Esta línea de investigación deberá ayudar a resolver uno de los principales problemas de las futuras centrales eléctricas: retirar el calor y las partículas del plasma sin destruir los equipos.

Por qué es importante la energía termonuclear

La principal ventaja de la fusión es la enorme densidad energética del combustible. El deuterio está presente en el agua ordinaria, mientras que se prevé producir el tritio directamente en el reactor mediante la interacción de los neutrones con el litio.

Según las estimaciones de ITER, una central eléctrica con una potencia aproximada de 1 GW consumiría cerca de 250 kg de deuterio y tritio al año, mientras que una central de carbón con una potencia comparable necesita millones de toneladas de combustible.

La propia reacción no produce dióxido de carbono. El producto principal es el helio. Una instalación termonuclear tampoco mantiene una reacción en cadena autoacelerada: si se interrumpe el confinamiento magnético o el suministro de combustible, el plasma se enfría rápidamente y la reacción se detiene.

La cantidad de combustible presente en la cámara en cada momento es muy pequeña, por lo que un accidente análogo a la aceleración incontrolada de un reactor nuclear convencional es físicamente imposible.

Sin embargo, sería incorrecto afirmar que la energía termonuclear no genera absolutamente ningún residuo. Los neutrones rápidos activan los materiales de la cámara, por lo que determinados elementos metálicos se volverán radiactivos y necesitarán un tratamiento especial. No obstante, los desarrolladores esperan utilizar materiales cuya radiactividad disminuya mucho más rápidamente que la de una parte de los residuos de los reactores tradicionales de fisión.

Si la tecnología resulta económicamente viable, las centrales termonucleares podrán proporcionar una generación estable y baja en carbono con independencia de las condiciones meteorológicas. Esto permitiría complementar las centrales solares y eólicas, reducir el uso de gas y carbón y producir energía para la industria, las plantas de hidrógeno, la desalinización de agua y los grandes centros de procesamiento de datos.

Qué obstáculos quedan por superar

El primer problema sigue siendo el balance energético. Los investigadores distinguen entre la energía liberada dentro del plasma o del objetivo y el balance de toda la instalación. Un resultado positivo al nivel de la cápsula de combustible, como en NIF, no significa que el laboratorio haya producido más electricidad de la que consumió.

Una futura central deberá cubrir el consumo eléctrico de los imanes, las instalaciones criogénicas, las bombas, los calentadores, los láseres, los sistemas de purificación y los sistemas de producción de combustible. Después será necesario convertir el calor obtenido en electricidad y dejar un volumen suficiente para venderlo a la red.

El segundo obstáculo es la duración del funcionamiento. Muchas instalaciones pueden crear plasma extremadamente caliente durante segundos o minutos, pero una central eléctrica deberá funcionar durante meses con una alta disponibilidad y un número mínimo de interrupciones.

El tercer problema es el daño causado por los neutrones a los materiales. Los neutrones de la reacción termonuclear desplazan los átomos de la estructura cristalina de los metales, los vuelven frágiles y provocan radiactividad. El divertor, hacia el que se dirigen el calor y los residuos de la reacción, está sometido a cargas especialmente elevadas.

La cuarta tarea está relacionada con el tritio. Sus reservas naturales son extremadamente reducidas. Una futura instalación deberá producir por sí misma como mínimo tanto tritio como consume, extraerlo de la envoltura de litio y devolverlo al plasma. ITER será la primera gran instalación en la que se probarán diferentes módulos de reproducción de tritio, pero hasta ahora no se ha demostrado en ningún lugar un ciclo de combustible cerrado completo.

El quinto problema es el precio. Los materiales superconductores, los sistemas criogénicos, los complejos equipos robotizados y las aleaciones resistentes a los neutrones continúan siendo caros. Incluso un reactor físicamente funcional no se convertirá en una fuente de energía masiva si el coste de su construcción, reparación y combustible resulta superior al de las alternativas.

Cuándo podría aparecer la primera central eléctrica

China espera realizar una demostración de producción de energía en BEST aproximadamente para 2030. Varias empresas estadounidenses señalan el comienzo de la década de 2030. El Departamento de Energía de Estados Unidos se orienta hacia mediados de la próxima década. El Reino Unido y los programas europeos hablan de una transición más prolongada hacia prototipos y reactores industriales.

Estos plazos deben considerarse con cautela. El BEST chino, los proyectos estadounidenses SPARC y Polaris, el STEP británico y el ITER internacional utilizan tecnologías diferentes y definen el éxito de distintas maneras. Algunos deberán demostrar un balance positivo en el plasma, otros obtener un impulso eléctrico y otros demostrar el ciclo completo de funcionamiento de una central.

El principal cambio de los últimos años no ha sido la resolución de todos los problemas físicos, sino la transición hacia una competencia de ingeniería. Los países y las empresas privadas ya están construyendo grandes imanes, edificios de reactores, cámaras de vacío y emplazamientos susceptibles de recibir licencias.

Los imanes superconductores chinos confirman que es posible fabricar equipos a escala de un futuro reactor. Los experimentos estadounidenses con láser han demostrado la reproducibilidad de la ignición al nivel del objetivo. Alemania ha acercado los stellarators al funcionamiento prolongado, mientras que ITER reúne las tecnologías de las principales potencias científicas en la mayor instalación de confinamiento magnético.

La siguiente etapa decisiva llegará cuando uno de los programas no se limite a crear plasma caliente, sino que confirme simultáneamente el funcionamiento prolongado, la reproducción del combustible, la resistencia de los materiales y el balance positivo de toda la central eléctrica. Solo entonces la fusión termonuclear podrá pasar de la categoría de proyectos científicos prometedores a convertirse en una industria energética real.

Ucrania estudia el plasma y los materiales para futuros reactores

Ucrania también participa en las investigaciones internacionales sobre la fusión termonuclear controlada, aunque su programa es considerablemente menor que los de China, Estados Unidos o Europa y no contempla la construcción de una central termonuclear propia.

El principal centro ucraniano es el Instituto de Física del Plasma del Centro Científico Nacional «Instituto de Física y Tecnología de Járkiv». Forma parte del consorcio europeo EUROfusion y coordina un grupo ucraniano de investigación que incluye seis organizaciones científicas. En el instituto trabajan aproximadamente 135 investigadores, ingenieros, especialistas técnicos y estudiantes de posgrado.

Los científicos ucranianos operan los stellarators «Uragan-2M» y «Uragan-3M». A diferencia del tokamak, que está más extendido, el stellarator confina el plasma mediante un campo magnético de configuración compleja y está potencialmente mejor adaptado para un funcionamiento continuo y prolongado. «Uragan-2M» transmite datos experimentales al programa EUROfusion.

Otra importante línea de investigación está relacionada con la interacción del plasma caliente con las paredes del reactor. Las instalaciones QSPA Kh-50 y QSPA-M de Járkiv crean potentes flujos de plasma que simulan las cargas extremas de corta duración dentro de las futuras instalaciones termonucleares.

QSPA Kh-50 es una de las instalaciones más potentes de este tipo. Con su ayuda, los investigadores comprueban cómo el tungsteno, las aleaciones especiales y los revestimientos protectores soportan las disrupciones del plasma y los impulsos térmicos. La solución de esta tarea tiene una importancia crítica, ya que los materiales de la cámara interior del reactor deberán resistir temperaturas elevadas y una intensa irradiación de neutrones.

Ucrania está asociada desde 2021 al Programa de Investigación y Formación de Euratom. Las organizaciones ucranianas pueden participar en sus concursos y proyectos en las mismas condiciones que las instituciones de los Estados de la UE. En el anterior programa Euratom para 2014-2020, los participantes ucranianos recibieron alrededor de EUR4,9 millones para proyectos en los ámbitos de la fisión y la fusión nucleares.

Tras el comienzo de la guerra a gran escala, EUROfusion asignó EUR2,5 millones para apoyar al Instituto de Física y Tecnología de Járkiv y a las organizaciones ucranianas vinculadas con él. Los fondos estaban destinados a equipos, la conservación de los equipos científicos y subvenciones para jóvenes investigadores e ingenieros.

Al mismo tiempo, Ucrania no es un participante independiente de ITER. Las partes del proyecto son la Unión Europea, China, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos. Por esta razón, Ucrania no dispone de una cuota nacional separada para suministrar equipos y financiar el reactor, a diferencia de los Estados participantes en el acuerdo.

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