China ha puesto la sexta marcha en una maquinaria industrial que puede dejar atrás a Estados Unidos y Europa en la carrera hacia la energía de fusión nuclear. Mientras Occidente sigue dominando la investigación fundamental y alberga muchas empresas privadas pioneras en fusión, Pekín ha multiplicado su inversión pública en los últimos cinco años y cuenta con una base industrial que le permite escalar la curva de aprendizaje mucho más rápido que cualquier otro país. China lleva décadas de ventaja. Es la opinión de cuatro expertos occidentales en fusión nuclear e investigación en un artículo publicado en MIT Technology Review, la revista del prestigioso centro Instituto Tecnológico de Massachusetts: Daniel F. Brunner, cofundador de Commonwealth Fusion Systems y socio de Future Tech Partners; Edlyn V. Levine, del MIT Sloan School of Management; Fiona E. Murray, profesora de emprendimiento en la Escuela de Administración del MIT y vicepresidente del Fondo de Innovación de la OTAN; y Rory Burke, graduado de MIT Sloan. Los cuatro afirman que la clave de la ventaja china está en que la comercialización de la fusión requiere más que ciencia: exige capacidades manufactureras, cadenas de suministro y una fuerza laboral especializada en industrias adyacentes.
El dominio chino en superconductores es innegable
El progreso chino se entiende examinando el desarrollo de los tokamak, la tecnología más prometedora para conseguir fusión nuclear a escala comercial. Un tokamak emplea campos magnéticos para confinar gas ionizado —llamado plasma— y fusionar núcleos atómicos liberando enormes cantidades de energía que se convierte de calor a electricidad. Estos reactores necesitan varios sistemas críticos: confinamiento y calentamiento del plasma, producción de combustible, aislamiento térmico y conversión de energía. China domina tres de las seis industrias clave necesarias para construir estos componentes y está a punto de arrebatar el liderazgo a occidente en otras dos. Los tokamaks emplean electroimanes superconductores para mantener el plasma confinado y estos imanes deben fabricarse con superconductores de óxido de cobre y bario de tierras raras, conocidos como REBCO, los materiales de mayor rendimiento disponibles en cantidad suficiente para ser viables en fusión nuclear. La industria REBCO, que depende de tecnologías de procesamiento de película delgada, actualmente tiene bajos volúmenes de producción repartidos entre fabricantes distribuidos globalmente. Sin embargo, conforme crezca la industria de la fusión, la base manufacturera de REBCO probablemente se consolidará entre los actores industriales capaces de aprovechar rápidamente las economías de escala.
China es hoy el líder mundial en fabricación de película delgada de alto volumen para paneles solares y pantallas planas, con la fuerza laboral experta asociada, sector de herramientas, infraestructura y cadena de suministro de materiales. Sin atención significativa e inversión por parte de Occidente, China está bien posicionada para dominar el procesamiento de película delgada REBCO para imanes de fusión. Los electroimanes de un tokamak a escala completa son tan altos como un edificio de tres pisos, una escala que requiere capacidades industriales que pocos países poseen. Pekín también domina toda la producción y cadenas de suministro de las tierras raras, controlando el mercado con mano de hierro. Sólo ahora EEUU ha comenzado a invertir en la construcción de una cadena integral para la producción y refinamiento de tierras raras. Y sólo lo ha hecho cuando China ha demostrado que puede cortar cuando quiera el suministro de imanes y estos metales a la industria militar, electrónica y automovilística norteamericana. El Pentágono anunció hace unas semanas la inversión directa de varios miles de millones en la empresa privada MP Materials, la única que en EEUU ha montado una cadena de suministro que ahora está en pañales y todavía no produce a la escala necesaria.
Estructuras metálicas gigantescas y aleaciones especializadas
Se necesitan estructuras hechas de aleaciones metálicas resistentes para sostener estos electroimanes alrededor del gran recipiente de vacío que contiene físicamente el plasma confinado magnéticamente. Estructuras metálicas similares de gran escala y complejas se requieren para construcción naval, aeroespacial, infraestructura de petróleo y gas, y turbinas. Pero las plantas de fusión requerirán nuevas versiones de aleaciones que sean tolerantes a la radiación, capaces de soportar temperaturas criogénicas y resistentes a la corrosión. La capacidad manufacturera China y sus esfuerzos de investigación metalúrgica la posicionan bien para superar a otros proveedores globales en la fabricación de las aleaciones metálicas especializadas necesarias y su mecanizado en las estructuras complejas necesarias para la fusión. El país ha demostrado esta capacidad en sectores como la construcción naval y la infraestructura de alta velocidad, donde maneja aleaciones avanzadas a escalas industriales que otros países no pueden igualar. Un tokamak también requiere electrónica de potencia de gran escala, sector que China también domina sin problema a nivel mundial. Sistemas similares se encuentran en la industria ferroviaria de alta velocidad, microrredes renovables y hornos de arco. En 2024, China había desplegado más de 48.000 kilómetros de ferrocarril de alta velocidad, tres veces la longitud de la red ferroviaria de alta velocidad de Europa. Aunque otras naciones tienen presencia en electrónica de potencia, la experiencia de China es más reciente y se está aplicando a mayor escala. Esta ventaja en sistemas de control eléctrico de alta potencia resulta crucial porque los tokamaks requieren un control preciso de corrientes eléctricas masivas para mantener el campo magnético que confina el plasma. Sin esta capacidad, el reactor no puede funcionar de forma estable.
Proyectos señeros
China no se limita a desarrollar capacidades teóricas. El proyecto Xinghuo pretende arrancar la primera central de fusión nuclear comercial de la historia en 2030, conectada a la red eléctrica china. Con un coste estimado de 2.760 millones de dólares, la central está diseñada para generar 100 megavatios de electricidad continua empleando un reactor híbrido de fusión-fisión que combina neutrones de alta energía procedentes de la fusión para activar reacciones de fisión en materiales circundantes.
El proyecto apunta a un factor de ganancia energética de 30, superando ampliamente el factor 10 proyectado para el proyecto internacional ITER y el 1,5 logrado en 2022 por el National Ignition Facility de Estados Unidos. Un factor de ganancia de 30 significa que el reactor produce 30 veces la energía que consume, un umbral que demostraría no sólo la viabilidad comercial sino que redefiniría los estándares de toda la industria. Según Zhang Jie, asesor científico del gobierno chino, «el Xinghuo no es sólo un reactor: es una declaración de soberanía tecnológica». Es tan impresionante como las imágenes satelitales que han revelado que China ha construido en la ciudad de Mianyang un láser tan gigantesco que es visible desde el espacio. Este Laboratorio de Dispositivos Mayores de Fusión Láser se asemeja al National Ignition Facility estadounidense pero con un tamaño significativamente mayor. Se estima que la bahía de experimentos china supera en un 50% a la del NIF. Como el NIF, esta instalación emplea fusión inercial por láser, bombardeando un objetivo con láseres de alta potencia para comprimir y calentar el combustible hasta lograr la fusión nuclear. La tecnología de fusión inercial por láser aún está en fase experimental pero es la única que ha conseguido hasta ahora producción neta de energía, extrayendo más electricidad de la empleada en el proceso de fusión. El tamaño de la instalación china sugiere que el país asiático está decidido a liderar también esta tecnología alternativa a los tokamaks.
La estrategia Made in China 2025
El desarrollo de la fusión china se enmarca en ‘Made in China 2025’, una iniciativa lanzada en 2015 para convertir al país en líder tecnológico global combinando empresas privadas, investigación universitaria y participación gubernamental, especialmente desde el sector de defensa. Esta tríada es similar a la que Estados Unidos desplegó en los años 50 para el programa Apollo, pero aplicada a escala mucho mayor y con una mayor coordinación desde las autoridades estatales. Dentro de este marco, China ha lanzado un consorcio de la industria de fusión que incluye gigantes industriales de los sectores del acero, herramientas mecánicas, red eléctrica, generación de energía y aeroespacial. Esta coordinación entre sectores será extremadamente difícil de igualar por Occidente, donde las empresas operan de forma más independiente y la coordinación gubernamental es menor.
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La cámara de fusión terminada, con el brazo que sostiene el perdigón de fusión.
En lo que a la investigación se refiere, China concentra ya el 40% de las patentes mundiales en fusión y ha cuadruplicado a Estados Unidos en registros de inteligencia artificial desde 2022, capacidad que considera vital para conseguir esta energía.
Una ventana de oportunidad que se cierra
Occidente sólo mantiene oportunidades de liderazgo en tres áreas: plantas criogénicas, procesamiento de combustible y tecnología de aislamiento térmico. Los electroimanes de un tokamak operativo necesitan mantenerse a temperaturas criogénicas de alrededor de 20 grados kelvin para seguir siendo superconductores, lo que requiere plantas de refrigeración criogénica de gran escala y múltiples megavatios. Los dos principales proveedores globales de plantas criogénicas son Linde Engineering y Air Liquide Engineering, ambas europeas, mientras Estados Unidos cuenta con Air Products and Chemicals y Chart Industries. El procesamiento de combustible para fusión es una parte reciente de la base industrial que requiere tecnologías de procesamiento para gases de isótopos ligeros: hidrógeno, deuterio y tritio. Algo de procesamiento de gases de isótopos ligeros ya se hace a pequeña escala en medicina, producción de armas de hidrógeno e investigación científica en Estados Unidos, Europa y China. Pero la escala necesaria para la industria de la fusión no existe en la base industrial actual, lo que representa una oportunidad importante para desarrollar las capacidades necesarias.
Mientras tanto, China avanza a toda velocidad para adelantarse también en estos tres sectores. Y, como apuntan los analistas del MIT, será extremadamente difícil para Occidente alcanzar a China la superioridad industrial china en procesamientos de película delgada y estructuras de aleación metálica grandes ya está establecida. Pekín lleva varios sets ganados y está a punto de ganar el último par de juegos. Para evitarlo, los legisladores y líderes empresariales occidentales deben prestar atención e intentar crear cadenas de suministro alternativas robustas Los Estados Unidos y los países europeos tienen la oportunidad de liderar en las áreas industriales emergentes de procesamiento de combustible y tecnologías térmicas, pero esto requerirá que los legisladores trabajen con las empresas para asegurar que la financiación pública y privada se asigne a estas cadenas de suministro críticas emergentes. La comercialización de la fusión requiere know-how, capacidades y activos complementarios, incluidas cadenas de suministro y fuerzas laborales en industrias adyacentes. China reconoce la importancia de estas industrias adyacentes y las está aprovechando activamente en sus esfuerzos de fusión. Si la predicción china se cumple y Xinghuo entra en operación en 2030, Pekín se situaría décadas por delante de proyectos similares en occidente, estableciendo un dominio en la tecnología que podría alimentar la civilización para siempre.
