Beijing está invirtiendo grandes recursos en la investigación de la fusión, mientras que Estados Unidos quiere que la industria privada lidere el camino. El ganador podría remodelar la civilización.
En un campus frondoso en el este de China, las tripulaciones trabajan día y noche para terminar una estructura redonda gigantesca con dos brazos de barrido de la longitud de los portaaviones.
En los antiguos campos de arroz en el suroeste del país, un edificio en forma de X se está construyendo con igual urgencia bajo un gran secreto. La existencia de esa instalación no era ampliamente conocida hasta que los investigadores la detectaron en imágenes de satélite hace un año más o menos.
Juntos, los proyectos colosales son los esfuerzos más ambiciosos de China para aprovechar una fuente de energía que podría transformar la civilización: la fusión.
La fusión, la fusión de átomos para liberar energía extraordinaria, utiliza combustibles que son abundantes, no conlleva ningún riesgo de fusiones y no deja residuos radiactivos de larga duración. Promete energía casi ilimitada que podría no solo satisfacer la creciente demanda de electricidad para alimentar la inteligencia artificial, sino también poner fin a la dependencia de los combustibles fósiles que están sobrecalentando peligrosamente el planeta.
Los científicos reflexionaron por primera vez hace un siglo sobre la fusión, la energía de las estrellas. En las últimas décadas, han hecho grandes avances hacia la reproducción del proceso en el laboratorio utilizando imanes y láseres. Sin embargo, forzar a los átomos rebeldes a combinarse es mucho más difícil que dividirlos, como en el proceso de fisión que produce la energía nuclear hoy en día.
Un reactor de fusión debe calentar primero el hidrógeno a temperaturas más calientes que el sol, convirtiéndolo en plasma, el cuarto estado de la materia. Entonces necesita mantener este plasma violento unido durante el tiempo suficiente para que los átomos fusionen y disguran energía. China, Estados Unidos y otros países ahora están compitiendo para desarrollar las máquinas que pueden sacar todo esto y sobrevivir para hacerlo una y otra vez, lo suficientemente confiable como para alimentar una red.
Las dos superpotencias del mundo están en una contienda cada vez más estricta para dominar el futuro energético. Bajo la administración Trump, Estados Unidos tiene la intención de producir petróleo, gas y carbón y venderlo en el extranjero. Su principal rival económico, China, se ha convertido en el proveedor mundial de energía limpia en forma de paneles solares, baterías y vehículos eléctricos.
La fusión podría cambiar el cálculo tanto para las naciones como para el mundo. Quien lo conquista podría construir plantas en todo el mundo y forjar nuevas alianzas con países hambrientos de energía. Pero los estadounidenses y los chinos tienen estrategias muy diferentes para llegar allí.
Estados Unidos cuenta con la industria privada y la innovación estadounidense para entregar resultados, con agencias gubernamentales que brindan apoyo específico. De costa a costa, una flota de start-ups ha traído nueva urgencia e ingenio a la búsqueda.
En el otro lado del mundo, el gobierno de China ha hecho de la fusión una prioridad nacional, reuniendo recursos a una velocidad desalentadora. Recientemente, una start-up de Shanghai esencialmente coincidió con un avance de ingeniería de la compañía de fusión mejor financiada de Estados Unidos, Commonwealth Fusion Systems, en mucho menos tiempo. Durante el verano, el gobierno chino y los inversores privados invirtieron $ 2.1 mil millones en una nueva compañía de fusión estatal. Esa inversión por sí sola es dos veces y media en Estados Unidos Presupuesto anual de fusión del Departamento de Energía.
La inversión en empresas de fusión chinas se ha disparado
Inversión anual de capital en fusión, por ubicación de la empresa
El progreso de los dos países pronto podría ser probado cara a cara.
Commonwealth dice que para 2027, el dispositivo experimental que está construyendo en Massachusetts logrará una hazaña clave: producir más energía de la que se necesita para funcionar. Eso sería una señal de que la fusión algún día podría generar electricidad para centros de datos, fábricas de acero y más.
El principal laboratorio de física de plasma de China apunta a su nueva máquina, que tiene el nombre modesto de BEST y se sentará en el edificio de doble brazo en el este del país, para cruzar ese hito en los próximos años.
“Es un horario muy apretado”, dijo Lian Hui, un científico del laboratorio. Aun así, “estamos muy seguros de que podremos alcanzar los objetivos de investigación de BEST”, dijo.
Una prioridad nacional
El compromiso de China con la ciencia y la fusión proviene de la cima.
El nuevo plan quinquenal del gobierno, que cubre 2026 hasta 2030, promete “medidas extraordinarias” para asegurar avances en la energía de fusión y otras áreas. La compañía nuclear estatal de China está preparando propuestas detalladas de investigación de fusión, calificándolas como “el principal hipódromo en la futura competencia científica y tecnológica entre las grandes potencias”.
El país era un minnow en fusión hace solo dos décadas, y creció al asociarse con otras naciones. Trabajó en estrecha colaboración con Francia para desarrollar su tokamak más moderno, un tipo de máquina de fusión en forma de rosquilla. Se convirtió en un contribuyente clave para el experimento de fusión ITER de 33 naciones (pronunciado “comedor”). Durante gran parte de la última década, los investigadores estadounidenses y chinos realizaron experimentos conjuntos y ensalzaron la “amistad a largo plazo” de sus naciones en la física del plasma.
Ahora, los laboratorios y las empresas chinas están vertiendo concreto para instalaciones de investigación de vanguardia propias. El Instituto de Física de Plasma de la Academia de Ciencias de China está construyendo el nuevo BEST tokamak y un complejo de 100 acres cercano donde los investigadores desarrollarán y probarán componentes para operar en las condiciones extremas de un dispositivo de fusión. Los científicos también están esbozando otro tokamak que alimentaría una planta piloto de fusión en los años 2030 y cuarenta.
Construcción en el Instituto de Física Plasmática
Richard Pitts, un físico británico-francés en el ITER, visitó el sitio BEST en enero del año pasado, cuando era poco más que una plataforma vacía. Hoy, está medio terminado.
China ha aprendido mucho de ser parte del ITER, y ahora está aplicando ese conocimiento para hacer sus propios avances, el Dr. Dijo Pitts. “Cada vez que voy allí, me sorprendo por el gran número de personas y la gran eficiencia con la que se hacen las cosas”, dijo.
Sin embargo, incluso si la tecnología central funciona, los reactores de fusión no alimentarán el mundo hasta que las empresas descubran cómo construirlos y operarlos de manera asequible y a escala industrial.
Y en ese frente, la experiencia de China en ingeniería y construcción le da una clara ventaja, dijo Jimmy Goodrich, miembro principal del Instituto de Conflicto Global y Cooperación de la Universidad de California. “El riesgo para Estados Unidos es que primero creemos una vía técnica viable, pero luego los ingenieros de China y la escalan antes de que podamos”, dijo. Dijo Goodrich.
Recientemente, la Commonwealth tuvo un vistazo a la rapidez con la que China se está moviendo.
El año pasado, los científicos de la compañía publicaron artículos académicos que describen uno de sus mayores logros: los enormes imanes en forma de D que se sentarán dentro de su nuevo tokamak en Massachusetts. Están fabricados con materiales que transportan electricidad con una resistencia excepcionalmente baja, lo que les permite producir campos magnéticos superfuertes.
Luego, el verano pasado, los científicos con una start-up de Shanghai, Energy Singularity, publicaron un artículo sobre su propio imán muy similar.
Para Dennis Whyte, un cofundador de la Commonwealth, esto no era una mera hazaña de ingeniería inversa. La movilización de las cadenas de suministro y la experiencia en fabricación necesarias para construir y probar un imán de este tipo mostró rápidamente una “habilidad realmente increíble”, el Dr. Dijo Whyte.
El camino del laser
En el suroeste, otro frente en las ambiciones de fusión de China está avanzando con mucha menos fanfarria pública.
Científicos de la Academia de Física de Ingeniería de China, en la provincia de Sichuan, estudiaron atentamente como sus homólogos en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California durante años antes de lograr una demostración tentadora del potencial de la fusión. A finales de 2022, los láseres del laboratorio hicieron que un pellet de hidrógeno se “encendiera”, lo que significa que la reacción produjo más energía que la energía de los láseres.
Un científico de alto rango de la academia de China rápidamente pidió que su país siguiera su ejemplo.
El logro de Livermore marcó “un gran avance científico que será conmemorado en los anales de la historia humana”, dijo Zheng Wanguo en una entrevista a principios de 2023. China, dijo, debería “fortalecer la inversión y la investigación” en energía de fusión, “tomando la ignición por fusión láser como el principal enfoque técnico”.
En un año y medio, una enorme instalación en forma de X había surgido fuera de la ciudad de Mianyang.
Construcción en instalaciones de fusión láser de Mianyang
Los informes de la industria láser china, los documentos científicos y una solicitud de patente sugieren que el sitio albergará Shenguang IV, una nueva instalación de ignición láser. Las propuestas para tal instalación, cuyo nombre significa “Luz Divina”, se remontan de alguna forma a lo largo de 15 años. Pero el éxito del laboratorio de Livermore parecía ponerlo en la pista rápida.
La velocidad de construcción en Mianyang es “impresionante”, dijo la directora de Livermore, Kimberly Budil, dado que le tomó 20 años construir su instalación de encendido y ponerla en marcha por completo. Aún así, “operar ese sistema de manera confiable y efectiva a lo largo del tiempo requiere habilidades significativas, y estas son todas las lecciones que China tendrá que aprender en el camino”, dijo el Dr. Dijo Budil.
Los científicos de la Academia de Física de Ingeniería de China tienen motivos para el secreto. Al igual que muchos en Livermore, trabajan en la investigación de armas nucleares, y la fusión láser ofrece una manera de estudiar las condiciones de las explosiones nucleares sin detonar armas reales.
A medida que las reservas nucleares de China han crecido rápidamente bajo el principal líder del país, Xi Jinping, su ejército ha buscado formas de mantener y tal vez actualizar las ojivas sin violar una prohibición global de las explosiones de prueba, dicen los expertos.
En los últimos meses, la Academia de Física de la Ingeniería ha revelado planes para construir otra instalación de encendido láser en Chengdu, la capital provincial de Sichuan, un hermano más pequeño y comercial del de Mianyang.
Y Peng Xianjue, una vez un diseñador de armas anónimo, se ha transformado en un empresario de energía, promoviendo su visión de un tipo de reactor no probado que combinaría la fusión y la fisión. China, el Dr. Peng escribió en una propuesta este año, debería “obtener el objetivo de la aplicación comercial para 2040”.
Colaborar o decoparar
La división entre Estados Unidos y China en la fusión estaba mirando fijamente a Alain Bécoulet, un eminente físico francés, cuando estaba en Chengdu en octubre para la conferencia anual de fusión de la Agencia Internacional de Energía Atómica. No había americanos, Dr. Dijo Bécoulet.
El Departamento de Energía bajo el presidente Trump había desalentado a los científicos estadounidenses de asistir, dijeron tres investigadores a The Times. El departamento no respondió a una solicitud de comentarios.
“China es ahora innovadora”, dijo el Dr. Bécoulet, el jefe científico del ITER. “No es simplemente copiar o rehacer”.
La investigación de la fusión proviene cada vez más de China
Porcentaje de autores que publican en la revista Nuclear Fusion
El Instituto de Física de Plasma de China anunció en noviembre que dio la bienvenida a asociaciones con científicos extranjeros utilizando su nuevo tokamak BEST. “La puerta siempre está abierta”, dijo Dong Shaohua, quien administra las colaboraciones en el extranjero del instituto.
Pero, a medida que la seguridad energética se vuelve cada vez más vital para industrias como la inteligencia artificial, muchas en el gobierno y la industria estadounidense ahora ven la fusión como un campo de batalla de ganar o perder por la influencia global.
“Quienquiera que lo gane y lo reúna sienta las bases para el resto del siglo”, dijo Ylli Bajraktari, jefe del Proyecto de Estudios Competitivos Especiales, una organización de investigación en Washington.
El Departamento de Energía publicó en octubre una nueva hoja de ruta para ayudar a la industria de la fusión a crecer y comercializarse en la década de 2030. El documento pide la construcción y mejora de varias instalaciones científicas. Pero elimina una iniciativa anterior del departamento para liderar el diseño y la construcción de una planta de fusión piloto para la década de 2040.
La razón, según el departamento, es que las nuevas empresas estadounidenses ya se están moviendo rápidamente hacia la construcción de una planta de este tipo.
Para algunos científicos, el gobierno de los Estados Unidos necesita hacer más.
Los inversores han invertido alrededor de $ 14 mil millones en compañías de fusión en todo el mundo, con $ 7.6 mil millones de eso destinado a empresas estadounidenses. “Eso es mucho dinero, pero va a tomar mucho más de eso para superar esta línea de meta”, dijo George Tynan, científico de plasma del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Chang Liu trabajó durante años como físico en el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton del Departamento de Energía. Recientemente, el Dr. Liu trató de reclutar a algunos científicos más jóvenes para su equipo, pero el laboratorio dijo que no tenía el presupuesto, dijo. Experiencias como esta, además de razones familiares, lo llevaron a mudarse a la Universidad de Pekín, una de las mejores de China. Una portavoz de Princeton dijo que el laboratorio no hizo comentarios sobre asuntos de personal.
En Estados Unidos, la falta de apoyo del gobierno es una de las razones por las que muchos investigadores de fusión se unen a las nuevas empresas, el Dr. Dijo Liu.
Los funcionarios chinos, por el contrario, están poniendo recursos significativos en una posible “solución definitiva” a las necesidades energéticas de la humanidad, dijo. “Realmente pueden invertir en cosas que son importantes”, dijo.
Li You contribuyó con la investigación de Hefei, China.
https://www.nytimes.com/2025/12/13/climate/china-us-fusion-energy.html
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