Proxima Fusion, más cerca de la fusión nuclear comercial

La descarbonización del sector energético es fundamental para afrontar el reto del cambio climático. La necesidad de fuentes de energía sin carbono se intensifica aún más debido al auge de nuevas tecnologías como la inteligencia artificial (IA), que consume mucha energía.

Además de la electricidad limpia, también hay una creciente demanda de energía para la generación de calor sin carbono, la desalinización del agua y la captura directa de carbono de la atmósfera.

Aunque las fuentes de energía renovables como la solar, la eólica y la geotérmica están ganando adeptos, existe una opción aún más potente que ofrece gran fiabilidad, alta capacidad y consistencia, al tiempo que tiene una huella de carbono relativamente baja.

Esa poderosa fuente de energía libre de carbono son las centrales de fusión, que aspiran a abastecer una fracción significativa de la futura demanda mundial de energía limpia.

La energía de fusión es la forma de acelerar la descarbonización

La fusión es una de las fuentes de energía más respetuosas con el medio ambiente porque no produce emisiones nocivas a la atmósfera. Este significa que la fusión no contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y, por extensión, al calentamiento global. 

Al mismo tiempo, las estimaciones sugieren que el precio de la energía de fusión será competitivo incluso en una fase relativamente temprana de su desarrollo tecnológico. Los estudios extrapolan los costes de capacidad de las futuras centrales de fusión entre 1-10$/W, con lo que las estimaciones de coste de la energía de fusión oscilan entre 20-100 $/MWh. 

El proceso de fusión une dos elementos ligeros para formar un núcleo más pesado al tiempo que libera energía masiva. Las reacciones tienen lugar en un estado de la materia llamado plasma, que es un gas caliente y cargado formado por iones positivos y electrones en movimiento libre con propiedades únicas.

Este es diferente de la fisión, en la que un elemento pesado se divide en fragmentos. Como combustible, la fusión utiliza fuentes como el hidrógeno y el litio, que son abundantes y accesibles.

Un reactor de fusión es un dispositivo que utiliza la fusión nuclear para generar electricidad. El Tokamak del ITER es el reactor de fusión más grande y potente del mundo. 

ITER es un proyecto internacional de investigación e ingeniería de la fusión nuclear entre China, la Unión Europea, India, Japón, Corea, Rusia y Estados Unidos que pretende crear energía mediante un proceso de fusión similar al de nuestro Sol y las estrellas.

Replicar esta fusión nuclear a escala industrial en la Tierra puede proporcionar una energía limpia, segura y asequible prácticamente ilimitada. De ahí los constantes esfuerzos se ha puesto en recrearlo y aprovechar su energía.

Pulse aquí para saber por qué la fusión nuclear es la solución energética limpia definitiva.

Una energía de fusión comercialmente viable

Han pasado muchas décadas desde que los científicos comprendieron por primera vez la teoría de la fusión nuclear. Desde entonces, se han llevado a cabo proyectos a gran escala para acercarse a una central de fusión utilizando métodos de confinamiento magnético.

Este incluye el programa de tokamak esférico STEP en el Reino Unido, el tokamak SPARC en EE.UU. y CFETR en China, así como el tokamak ITER.

Mientras que los tokamaks han visto como el camino más prometedor hacia una central de fusión, se enfrentan a retos debido a su susceptibilidad a las perturbaciones del plasma. Este plantea un reto importante para las operaciones comercialmente viables. Por ello, se está investigando para resolver este problema mediante métodos de predicción y mitigación. Sin embargo, hasta ahora no ha habido demostraciones experimentales que demuestren la viabilidad de una central eléctrica.

A trabajo de investigación¹ de la empresa alemana Proxima Fusion demuestra el primer estelarizador cuasi isodinámico (QI) con bajas pérdidas de partículas rápidas. El diseño del reactor de energía de fusión se cree ofrecer la vía más rápida hacia una energía de fusión comercialmente viable.

Bautizada como Stellaris, está "diseñada para funcionar en modo continuo y ser intrínsecamente estable", afirma el cofundador y consejero delegado de Proxima, Francesco Sciortino. "Ningún otro diseño de central de fusión ha demostrado aún ser capaz de ello".

Aunque los stellarators son similares a los tokamak en cuanto a propiedades comparables de confinamiento de energía, su diseño evita las problemáticas perturbaciones del plasma provocadas por la corriente. Estos stellarators sin corriente toroidal neta en el plasma tienen la capacidad de funcionar en estado estacionario. Este significa que reducen intrínsecamente la fatiga térmica y mecánica de los componentes y eliminan la necesidad de un costoso sistema de accionamiento por corriente de plasma. 

Así pues, los stellarators tienen varias ventajas sobre los tokamak, como ser más estables y necesitar menos energía para funcionar. La ausencia de un límite de densidad similar al de Greenwald en los stellarators significa que pueden funcionar a densidades significativamente más altas, lo que es beneficioso debido a la escala favorable de la potencia de fusión con la densidad del combustible. 

En la actualidad, el estelarizador QI es especialmente prometedor para aplicaciones en reactores debido a sus corrientes autoinducidas intrínsecamente reducidas. Entre las opciones de stellarator investigadas, el stellarator QI modular, de bajo cizallamiento, tiene el mayor nivel de preparación tecnológica, que se explora en el mayor stellarator del mundo, el Wendelstein 7-X. Es fruto de una financiación de más de 1.300 millones de euros del Gobierno Federal alemán y la Unión Europea.

W7-X comenzó a funcionar hace una década, pero no alcanzó todas sus especificaciones de diseño hasta hace un par de años. Los experimentos de W7-X han conseguido reducir el transporte neoclásico a un nivel en el que la turbulencia es el principal motor del transporte de calor en el plasma. 

Este significa que los estelarizadores optimizados ahora pueden diseñarse para alcanzar niveles de transporte neoclásicos similares a los de los tokamaks. Como resultado, los stellarators optimizados son fundamentalmente limitadas por las mismas limitaciones físicas que los tokamaks, manteniendo al mismo tiempo la estabilidad crucial de los stellarators.

Sin embargo, mientras que el Wendelstein 7-X se desarrolla para la investigación y el se encuentra del Instituto Max Planck de Física del Plasma (IPP) de Alemania, Stellaris podría alimentar algún día la red eléctrica.

"IPP es pionera en la optimización de los stellarators. En los últimos años, hemos sido capaces de diseñar stellarators cuyas propiedades físicas se predicen para garantizar un rendimiento sin precedentes. Pero aún quedan muchos retos tecnológicos y de ingenieríaproblemas que tienen se ha abordado con valentía por Proxima Fusion en colaboración con el IPP en este estudio pionero en su género", ha declarado el Prof. Dr. Per Helander, jefe de la División de Teoría de Stellarator del Max Planck IPP. "Se trata de un trabajo importante y necesario en el camino hacia una central eléctrica de fusión, que esperamos acelerar gracias a esta colaboración".

El diseño cobrará vida con el primer demostrador de Proxima, que se espera a estar acabado en seis años. El stellarator Alpha de demostración será el primer dispositivo de fusión que muestre la producción neta de energía en estado estacionario. 

Este sentará las bases del primer reactor de fusión de 1 GW de la empresa, que espera poner en marcha en algún momento de la década de 2030.

Aprovechar la IA para afrontar el mayor reto

Surgida del Instituto Max Planck de Física de Plasmas, Proxima, con sede en Múnich, recaudó 20 millones de euros el verano pasado para construir la primera generación de centrales de fusión basadas en stellarators QI con superconductores de alta temperatura y convertir la fusión en un negocio viable.   

La ronda de financiación inicial, anticipada y sobresuscrita, fue liderada por la empresa suiza de capital riesgo Redalpine, con la participación de DeepTech & Climate Fonds, respaldado por el Gobierno alemán, Bayern Kapital, respaldado por el Gobierno bávaro, y la Fundación Max Planck.

Sus inversores actuales, entre ellos Tomorrow Fund, Wilbe, High-Tech Gründerfonds, UVC Partners y Plural, también redoblaron sus inversiones previas a la siembra.

Proxima Fusion se centra en los stellarators de QI, que prometen ser una fuente de energía segura, sin emisiones de carbono y efectivamente ilimitada. Un stellarator es un anillo de imanes en forma de donut. Estos imanes están colocados con precisión y pueden contener plasma.

En aquel momento, la empresa señaló que los resultados de la optimización estelar han trastornado el campo de la fusión nuclear, lo que le ha permitido afrontar los retos con un enfoque centrado en la ingeniería y la simulación y que aprovecha la informática avanzada.

Los avances en potencia de cálculo permiten a Proxima Fusion afrontar el mayor reto de los stellarators: la complejidad de su diseño y construcción. Fue precisamente esa complejidad la que hizo que los científicos se decantaran por los tokamak en la década de 1960. 

Sin embargo, los superordenadores de IA están ayudando ahora al equipo Proxima, que incluye a ingenieros de Google, SpaceX, Tesla, el MIT y McLaren Formula-1, a construir el diseño de su reactor de fusión.

La IA permite a la empresa iterar rápidamente los mejores diseños de reactores de fusión en función de parámetros clave como el coste, la eficiencia y la disponibilidad de materiales. Este elimina la necesidad de construir múltiples prototipos, lo que permite a Proxima empezar a construir un demostrador operativo de inmediato. Según Sciortino:

"La comprensión de la geometría compleja y sus consecuencias lo es todo en los estelares. La IA está ayudando a Proxima a descubrir patrones que conducen a diseños más sencillos, rápidos y baratos." 

Stellaris, en este caso, está diseñado para generar más potencia por unidad de volumen que cualquier otro stellarator. Para ello, los imanes superconductores de alta temperatura (HTS) se utilizan para crear campos magnéticos más fuertes. Este no sólo permite reducir el tamaño, sino también construir reactores más eficaces, rentables y rápidos. 

La empresa también utiliza sólo materiales existentes, lo que significa que los reactores pueden construirse con las cadenas de suministro disponibles.

"Por primera vez, demostramos que las centrales de fusión basadas en stellarators QI-HTS son posibles. El diseño de Stellaris abarca una amplitud sin precedentes de análisis físicos y de ingeniería en un diseño coherente. Para hacer realidad la energía de fusión, ahora tenemos que proceder a un diseño de ingeniería completo y seguir desarrollando tecnologías instrumentales." 

- Dr. Jorrit Lion, cofundador y científico jefe de Proxima Fusion

Con todos estos resultados, Ian Hogarth, socio de Plural, afirmó que Proxima ha demostrado lo que se proponía con Stellaris posicionamiento:

"QI-HTS se estela como la tecnología líder en la carrera mundial hacia la fusión comercial".

La empresa tiene previsto lanzar en 2027 su imán de demostración Stellarator Model Coil (SMC), que probará y validará la tecnología de las bobinas utilizadas en el reactor, demostrando la viabilidad del uso de materiales HTS en un sistema de bobinas magnéticas tan complejo. Este antes de construir un dispositivo estelarizador a gran escala como "Alpha", que se espera para lograr la producción neta de energía de fusión. 

"Dadas las crecientes demandas mundiales de energía y la necesidad cada vez mayor de seguridad energética europea, desbloquear energía ilimitada y limpia a través de la fusión nunca ha sido más urgente, y Proxima se compromete a liderar a Europa hacia un futuro impulsado por la fusión."

- Sciortino

Haga clic aquí para saber cómo la IA está ayudando a mejorar la fusión nuclear.

Gran impulso nuclear entre las grandes tecnológicas

Curiosamente, no sólo pequeñas empresas privadas, sino incluso grandes organismos públicos están avanzando en este campo. Aunque están invirtiendo en centrales de fusión, su atención se centra principalmente en los reactores modulares pequeños (SMR), que no son centrales de fusión sino un tipo de reactor nuclear de fisión. Estos SMR no sólo son rápidos de poner en línea, ya que su construcción lleva menos tiempo, sino que también son más eficientes que los reactores nucleares a gran escala impulsados por la manía de la IA. 

Consideradas como uno de los principales motores del crecimiento económico en el futuro, tanto el sector privado como los gobiernos han invertido miles de millones de dólares en la investigación de centrales de fusión, que siguen en fase de exploración y aún no se han hecho públicas.

En realidad, la fusión nuclear lleva investigándose unos 75 años y, a pesar de ello, no ha generado energía neta de forma significativa. Según el informe Big Ideas for 2025 de Cathie Wood's Ark Invest, aunque las empresas privadas de fusión prometen avances en los próximos dos años, "la comercialización podría tardar otros ~15 años."

1. Microsoft (MSFT -0.52%)

En septiembre del año pasado, Microsoft cerró un acuerdo con Constelación de Energía (CEG -3.94%) reabrir la central nuclear de Three Mile Island para ayudar al gigante tecnológico a satisfacer su creciente demanda de energía. La instalación se cerró en 2019, pero ahora se abrirá en 2028 y estará operativa al menos hasta 2054.

"La decisión es el símbolo más poderoso del renacimiento de la energía nuclear como fuente de energía limpia y fiable", declaró Joe Domínguez, Consejero Delegado de Constellation Energy Corp. (CEG), una empresa con una capitalización bursátil de $75,7 millardos cuyas acciones cotizan actualmente a $241,65, un 7,65% más que hace un año.

Constellation, el mayor productor de energía libre de carbono de EE.UU., explota una flota de centrales nucleares. El reinicio de Three Mile Island proporcionará más de 800 MW de energía, todos ellos comprar por Microsoft en virtud del contrato de suministro de energía por 20 años.

Además, Microsoft tiene un contrato con Helion para comprar electricidad de su primera central de fusión cuando empiece a generar energía en 2028.

Con una capitalización bursátil de $2,95 billones, las acciones de MSFT cotizan actualmente a $398,60, un 5,81% menos. La empresa paga una rentabilidad por dividendo de 0,84%. En el cuarto trimestre de 2024, la empresa registró unos ingresos de 1.464,63 billones de PTT, lo que supone un crecimiento interanual del 12,31 PTT, mientras que el beneficio por acción (BPA) se situó en 1.463,23 PTT.

Microsoft lidera la comercialización de IA, con su negocio de inteligencia artificial alcanzando este año los $13.000 millones de ingresos anuales. Este ha sido gracias a su estrecha colaboración con el fabricante de ChatGPT OpenAI. La empresa también lanzó el año pasado asistentes de IA con la marca Copilot.

2. Google (GOOGL -2.18%)

Google se ha asociado con Kairos Power para construir hasta siete SMR con una capacidad total de 500 megavatios. Este ayudará a esta empresa emergente de siete años a poner en marcha su primer reactor comercial a finales de este trimestre y reactores adicionales en 2035. Kairos también ha obtenido financiación por valor de $300 millones del Departamento de Energía de EE.UU. para su proyecto Hermes, una planta de demostración de reactores nucleares.

Michael Terrell, Director de Energía y Clima de Google, calificó este acuerdo de "hito":

"Creemos que la energía nuclear puede desempeñar un papel importante para ayudarnos a satisfacer nuestra demanda, y ayudarnos a satisfacer nuestra demanda de forma limpia y las 24 horas del día".

Además de apoyar el crecimiento limpio, Terrel cree que la energía nuclear les ayudará a "hacer realidad el progreso de la IA". Además, si estos proyectos se amplían a escala mundial, también pueden ayudar a Google a "aportar enormes beneficios a comunidades y redes eléctricas de todo el mundo", añadió.

Además, Google también ha invertido en TAE Technologiesuna empresa que ha operado en modo oculto durante años y ha recaudado más de mil millones de dólares para desarrollar la energía de fusión. Google colabora con TAE desde 2014.

Con una capitalización bursátil de $2,08 billones, las acciones de GOOGL cotizan actualmente a $171,65, lo que supone un descenso de 10,05%. La empresa paga una rentabilidad por dividendo de 0,47%. En el 4T24, su matriz, Alphabet, registró unos ingresos de $96.470 millones y un BPA de $2,15. 

Los ingresos de la empresa ascendieron a 1.960 millones de euros, impulsados por el auge de la IA, aunque sigue por detrás de Microsoft y Amazon (AMZN -1.84%). Este año prevé invertir 1.400 millones de euros en gastos de capital, impulsados por la construcción de centros de datos e infraestructuras para la IA.

Conclusión

El interés por la energía nuclear, tanto de fusión como de fisión, aumenta a medida que el mundo busca una fuente de energía limpia y fiable para satisfacer la creciente demanda energética, sostener las iniciativas de IA y alcanzar ambiciosos objetivos de emisiones netas de carbono cero. 

En lo que respecta a la energía de fusión, históricamente los tokamaks se utilizan como dispositivos de confinamiento magnético en los reactores de fusión. Pero, aunque mantienen el plasma caliente, los stellarators están acaparando la atención por su capacidad de mantener el plasma estable. Si la IA resuelve el mayor problema de los stellarators -la complejidad-, podrían convertirse en la opción preferida para una futura planta de energía de fusión.

Proxima Fusion lidera el camino hacia una solución comercialmente viable gracias al diseño basado en inteligencia artificial, los superconductores de alta temperatura y la tecnología de estelarización. Con su primer demostrador en camino de completarse en seis años y planes para un reactor de fusión de 1 GW en la década de 2030, Proxima está estableciendo nuevos estándares en la carrera para desbloquear una fuente de energía ilimitada y libre de carbono. 

A medida que aumenta la demanda mundial de energía y se intensifica la urgencia de la descarbonización, la fusión se está convirtiendo en una realidad inminente.

Pulse aquí para conocer el primer proyecto comercial de fusión nuclear anunciado.

Referencia del estudio:

1. Lion, J., Anglès, J.-C., Bonauer, L., et al. (2025). Stellaris: A high-field quasi-isodynamic stellarator for a prototypical fusion power plant. Fusion Engineering and Design, In Press, Corrected Proof, 114868. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2025.114868