La fusión nuclear ha pasado de ser una promesa lejana a una serie de hitos medibles que están cambiando las expectativas sobre la energía limpia y abundante. En los últimos años, experimentos que han batido récords, una nueva generación de imanes de alta potencia y el auge de empresas de fusión respaldadas por capital de riesgo han transformado tanto la velocidad como el carácter del progreso. Grandes proyectos públicos como ITER están creando las herramientas y la infraestructura necesarias para la ciencia del plasma en combustión, mientras que instalaciones nacionales y empresas privadas están convirtiendo los hallazgos de la física en planos de ingeniería. El resultado es una marcha coordinada, aunque desigual, hacia máquinas que podrían aprovechar el deuterio y el litio para generar calor sin emisiones de carbono y con residuos de larga duración mínimos. Aún no es electricidad en la red, pero es un camino creíble y en aceleración que merece atención.
La relevancia de estos avances es inmediata para un mundo que busca energía confiable y de bajo carbono a gran escala. La demanda de electricidad está en aumento a medida que el transporte, la calefacción y la industria se electrifican, pero la capacidad firme que complementa la energía eólica y solar sigue siendo escasa. La fusión promete calor bajo demanda, alimentada por isótopos que son abundantes en la Tierra y no están sujetos a cuellos de botella geopolíticos. Si se logra, podría sostener una descarbonización profunda en sectores como el acero, la química y el transporte marítimo, donde el calor a alta temperatura es indispensable.
Esa perspectiva por sí sola convierte el progreso experimental de hoy en un desarrollo significativo en la transición energética más amplia. Los experimentos recientes han mostrado pasos claros y verificables hacia adelante. En la Instalación Nacional de Ignición del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, un disparo en diciembre de 2022 produjo más energía de fusión que la energía láser entregada a la cápsula de combustible, y disparos posteriores en 2023 reprodujeron la ignición. A principios de 2024, el Torus Europeo Conjunto en el Reino Unido estableció un nuevo récord mundial al liberar 69 megajulios de energía de fusión en unos pocos segundos en operación de deuterio-tritio, demostrando un rendimiento sostenido en una configuración de tokamak.
El tokamak superconductor de Japón, el JT-60SA, alcanzó su primer plasma en 2023, abriendo una nueva plataforma para estudiar regímenes de alto rendimiento relevantes para el ITER. Mientras tanto, el stellarator Wendelstein 7-X en Alemania ha entregado plasmas de pulso largo y bien confinados, reafirmando la viabilidad de los enfoques de stellarator en estado estacionario. El ITER está en el centro del panorama público de la fusión, y su escala explica tanto su promesa como sus retrasos. Ubicado en el sur de Francia y construido por un consorcio de 35 naciones, el ITER está diseñado para producir 500 megavatios de energía de fusión a partir de 50 megavatios de calefacción externa, un aumento de diez veces en la energía del plasma.
No generará electricidad, pero probará la producción de tritio, la extracción de calor y el control de un plasma en combustión en condiciones relevantes para un reactor. El proyecto ha reconocido aumentos de costos y retrasos en el cronograma debido a defectos en los componentes, interrupciones en la cadena de suministro y la pura complejidad de ensamblar el sistema magnético superconductor más grande del mundo. Aun así, la capacidad industrial, la metrología y la cultura de seguridad que se están construyendo en torno al ITER son activos de los que todo el sector se beneficiará. El sector privado ha cambiado el ritmo al traducir la física en máquinas construibles y asumir riesgos de ingeniería.
En 2021, Commonwealth Fusion Systems demostró un imán superconductor de alta temperatura capaz de alcanzar un campo máximo de 20 teslas, lo que permite tokamaks más compactos; su dispositivo SPARC está ahora en construcción. El ST40 de Tokamak Energy alcanzó el umbral de 100 millones de grados en 2022, un régimen de temperatura necesario para la fusión de deuterio-tritio, y está avanzando en la tecnología de imanes superconductores de alta temperatura. Helion Energy firmó un acuerdo de compra de energía con Microsoft en 2023 por hasta 50 megavatios, anclando un hito comercial incluso mientras la empresa itera su enfoque de magneto-inercial pulsado. First Light Fusion ha demostrado fusión a partir de compresión impulsada por proyectiles, mientras que General Fusion, TAE Technologies y Zap Energy están explorando conceptos de objetivo magnetizado, configuración de campo invertido impulsado por rayos y Z-pinch de flujo cortado, respectivamente, ampliando el portafolio técnico.
El capital y la política han seguido el mismo camino. La inversión privada ha escalado a niveles de múltiples miles de millones de dólares a nivel global, proporcionando un respiro para que múltiples diseños crucen puertas técnicas clave. En 2023, el Departamento de Energía de EE. UU. lanzó un programa de desarrollo de fusión basado en hitos para co-financiar equipos que trabajen hacia una demostración a escala piloto, ligando fondos públicos a entregables técnicos transparentes.
El Reino Unido eligió a West Burton como el sitio para su planta prototipo STEP y está configurando un camino regulatorio adaptado al perfil de peligro de la fusión. La Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. decidió en 2023 regular la fusión bajo el marco de material de subproductos en lugar de las reglas de reactores nucleares de fisión, mientras que los programas europeos y japoneses continúan la investigación pública a largo plazo bajo EUROfusion y una cooperación internacional más amplia. La noción de energía "ilimitada" se basa en fundamentos de combustible bien entendidos, pero aún debe superar rigurosos obstáculos de ingeniería.
El deuterio existe en el agua de mar en niveles suficientes para la producción de energía que supera los tiempos humanos, y el litio puede usarse en mantas de reproducción para crear tritio dentro de un reactor. Convertir eso en una planta requiere materiales que soporten bombardeos de neutrones intensos, mantas que crían y extraen tritio de manera eficiente, y divertores que manejan cargas térmicas mayores a las de la reentrada de una nave espacial. Las cintas superconductoras de alta temperatura deben escalar en volumen y costo, y la fabricación de precisión de recipientes de vacío, criostatos y sistemas de microondas debe madurar. Ninguno de estos obstáculos es insuperable en principio, pero cada uno exige una ingeniería sostenida y multidisciplinaria.
Una evaluación clara también distingue entre el umbral de equilibrio físico y la producción práctica de energía. La ignición del NIF es un gran logro científico en confinamiento inercial, sin embargo, el sistema general está lejos de alcanzar una ganancia eléctrica neta porque el sistema láser consume mucho más poder de la red de lo que se entrega al objetivo. Los dispositivos de fusión magnética como los tokamaks y stellarators persiguen la operación continua, pero deben demostrar un alto rendimiento con control en estado estacionario, una conducción de corriente eficiente cuando se necesita y largas vidas útiles de los componentes. Incluso después de que un dispositivo cierre un balance energético a nivel de planta, debe competir en costo, fiabilidad y mantenibilidad contra una mezcla de renovables, almacenamiento y fisión avanzada que se vuelve cada vez más económica.
Por eso gran parte del trabajo actual se centra en la integración de la ingeniería y el diseño informado por costos, no solo en el rendimiento del plasma. Si la fusión supera esos umbrales, su valor del sistema podría ser distintivo. Una planta de fusión ofrecería calor y energía de alta capacidad, despachable, sin emisiones directas de carbono y sin residuos de alto nivel de larga duración, facilitando la ubicación y la aceptación pública en comparación con la fisión en muchas jurisdicciones. Podría anclar centros industriales que produzcan hidrógeno verde, combustibles sostenibles para aviación y calor de proceso, y proporcionar electricidad estable que reduzca la cantidad de almacenamiento y transmisión necesaria para una red con alta proporción de renovables.
La logística del combustible es modesta, las huellas de tierra son compactas y los escenarios de seguridad están delimitados por inventarios de combustible bajos y la física del plasma autolimitante. Estos atributos complementarían a la energía eólica, solar, hidroeléctrica y geotérmica en lugar de reemplazarlas. La historia que se desarrolla no es la de un único avance, sino la de un progreso acumulativo en ciencia, ingeniería, política y mercados. Los disparos récord en laboratorios nacionales validan la física; el ITER y el JT-60SA están construyendo el conocimiento operativo para plasmas en combustión; las empresas privadas están comprimiendo los ciclos de desarrollo y probando la fabricabilidad.
Los derrames de conocimiento—desde superconductores y electrónica de potencia hasta manufactura avanzada, láseres y ciencia de materiales—están fortaleciendo tecnologías limpias adyacentes. En la próxima década, las señales más creíbles serán hitos transparentes: logros de primer plasma, descargas de alta ganancia sostenidas, demostraciones de vida útil de componentes y, en última instancia, plantas piloto que lleven electricidad a un medidor. En ese camino, la promesa de la fusión de energía limpia y efectivamente inagotable puede pasar de ser una aspiración a ser una infraestructura.