para construir un planta de energía de fusión, los ingenieros se ven obligados a tomar algunas decisiones difíciles. ¿Eligen el diseño más simple y luego, mientras está en funcionamiento, obligan al plasma a comportarse de manera que no se apague solo? ¿O optan por un diseño complejo que es difícil de construir pero que conduce a un plasma más feliz?
¿O qué pasaría si hubiera una manera de hacer ambas cosas?
energía thea espera que «ambos» sea la respuesta correcta. La startup apuesta a que el software pueda suplantar la precisión de fabricación en su búsqueda por ofrecer energía de fusión confiable y económica. Recientemente ha recaudado una Serie A de 20 millones de dólares, según ha sabido TechCrunch en exclusiva. Prelude Ventures lideró la ronda con la participación de 11.2 Capital, Anglo American, Hitachi Ventures, Lowercarbon Capital, Mercator Partners, Orion Industrial Ventures y Starlight Ventures.
Hay dos enfoques principales para la energía de fusión: confinamiento inercial y confinamiento magnético. El primero fue noticia a finales de 2022 por demostrar que la energía de fusión neta positiva no es sólo ciencia ficción mediante el uso de láseres masivos para vaporizar una pastilla de combustible de fusión.
Sin embargo, muchas nuevas empresas utilizan alguna variación del primero. En el confinamiento magnético, el plasma ardiendo está contenido por potentes campos magnéticos producidos por superconductores de alta temperatura. En los tokamaks, los diseños en forma de rosquilla que utilizan muchos proyectos de reactores grandes, esos imanes deben construirse con una precisión increíble para poder contener el plasma y mantenerlo a la temperatura adecuada.
En los estelares, los imanes tienen que ser aún más precisos, pero varias startups favorecen el diseño porque es más fácil lograr plasma estable en ellos. Los tokamaks a menudo se comparan con los clásicos donuts elevados; Me gusta pensar en los stellarators como donuts anticuados: de forma irregular, pero en el fondo siguen siendo un donut.
Todo el stellarator gira y gira según las demandas del plasma, que se calculan de antemano. La forma proviene de sus imanes intencionalmente deformados, y hacer cada imán correctamente requiere una gran cantidad de conocimientos de ingeniería y fabricación, todo lo cual aumenta los costos.
El equipo de Thea Energy quería construir un stellarator, pero no quería lidiar con todas esas molestias. Así que, en lugar de ello, están utilizando un método desarrollado en el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton que recubre un reactor en forma de rosquilla con una serie de imanes superconductores de alta temperatura, cada uno de ellos controlado por software. Al extender y retraer los campos de diferentes imanes, la matriz puede hacer que el plasma se comporte como si estuviera dentro de un estelarador más complejo.
Nada de esto es sencillo, por supuesto. Nada en el poder de fusión es simple. “No hemos eliminado la complejidad; no hemos eliminado la precisión”, dijo a TechCrunch Brian Berzin, cofundador y director ejecutivo de Thea Energy. «Pero lo que hemos hecho es sacar la mayor cantidad posible del hardware y colocarlo en los sistemas de control».
Berzin compara el diseño de su estelarador de bobina plana con la pantalla de una computadora. Cada imán es como un píxel que se puede controlar individualmente. Debido a que están creando una forma estelaradora, con su estabilidad inherente, las computadoras que los controlan no tendrán que ser nada exóticas. «Estamos hablando de cosas para las que ni siquiera se necesitan clústeres de servidores», dijo. «No existe ningún cálculo casi en tiempo real que sea necesario».
Thea cree que su enfoque es mejor para confinar plasma que los diseños de la competencia. «En un orden de magnitud, mejor confinamiento», afirmó Berzin. «Se puede fabricar un estelarador más preciso que el que se podría tener con las bobinas ondulantes modulares».
El enfoque modular también debería acelerar el desarrollo del sistema. Actualmente, la empresa fabrica imanes a gran escala dentro de su laboratorio en Jersey City. En comparación, los imanes que darán forma al tokamak de 64 pies del ITER se ensamblan en un enorme almacén en la campiña francesa. Los pequeños imanes de Thea se pueden probar en el mismo laboratorio tanto individualmente como en pequeños conjuntos que imitan partes del diseño final.
«Podemos iterar varias generaciones en un año sin gastar una cantidad exorbitante de dinero en una sola pieza de hardware», dijo Berzin.
Thea planea construir un reactor a escala piloto a finales de esta década y una planta de demostración de 350 megavatios a mayor escala en la década de 2030. Para cuando su oferta comercial esté conectada a la red, espera producir energía a 50 dólares por megavatio-hora. Eso está justo en el extremo inferior de donde se encuentra hoy la energía solar más batería, según Lazardo. Hoy en día es ligeramente más cara que una central eléctrica de gas de ciclo combinado y un poco menos que el carbón. En otras palabras, si Thea alcanza su objetivo, podría tener una oferta competitiva entre manos.
Como todas las nuevas empresas de energía de fusión, se aplican las mismas advertencias: la tecnología es endiabladamente difícil de dominar, tan difícil que nadie lo ha hecho a escala comercial todavía. Una vez que lo hagan, será cuestión de controlar los costos para que los reactores puedan competir con las energías renovables y las baterías, cuyos precios siguen bajando. Hay algunas formas de hacerlo, pero el enfoque de Thea es lo suficientemente inteligente como para que funcione. El software ha logrado apoderarse de muchas otras industrias. ¿Por qué no también la fusión?