Helion Energy: Alimentare la corsa AI di OpenAI e Microsoft

La fusione nucleare potrebbe diventare la tanto attesa fonte di energia perfetta: nessuna emissione di carbonio, approvvigionamento di carburante illimitato, senza produrre inquinamento significativo e con una potenza enorme.

E, a differenza delle centrali nucleari classiche, che utilizzano la fissione nucleare, non presenta rischi di reazioni a catena incontrollate o di incidenti radioattivi su larga scala come Chernobyl o Fukushima.

La fusione nucleare funziona ricreando sulla Terra le condizioni presenti nel nucleo del Sole, con idrogeno (di solito deuterio, un isotopo dell’idrogeno con un neutrone in più) sottoposto a pressione enorme e a temperature di decine o addirittura centinaia di milioni di gradi, in modo da potersi fondere in atomi di elio o altri elementi più pesanti.

Poiché i nuclei degli elementi leggeri contengono più energia rispetto a quelli più pesanti, questo rilascia una quantità di energia per atomo >10 volte più elevata rispetto anche alle reazioni di fissione nucleare più potenti.

Fonte: Nature

Gli scienziati creano le condizioni per la fusione nucleare in reattori sperimentali fin dalla fine degli anni 1950. Tuttavia, a causa delle condizioni estreme necessarie per realizzarla, la fusione nucleare finora non è riuscita a diventare commercialmente sostenibile.

Una questione chiave è che, perché la fusione nucleare sia una fonte di energia economica, il plasma deve essere mantenuto per diversi minuti, idealmente ore, in modo che l’energia iniziale spesa per creare queste temperature e condizioni venga “rimborsata” dalla fusione sostenuta.

Quindi, sebbene creare il plasma sia relativamente “facile”, mantenerlo contenuto e stabile è la parte difficile, solitamente richiedendo campi magnetici enormi prodotti da magneti superconduttori raffreddati a pochi gradi sopra lo zero assoluto.

(Puoi approfondire i fondamenti della fusione nucleare nel nostro rapporto dedicato “Nuclear Fusion – The Ultimate Clean Energy Solution on the Horizon”.)

Tuttavia, i progressi nell’AI e nel computing, nelle scienze del plasma e nei materiali avanzati hanno reso i nuovi progetti di reattori a fusione più compatti, più economici e più efficienti dal punto di vista energetico.

Così, dagli esperimenti accademici, il settore è evoluto rapidamente nell’ultimo decennio, con molte aziende private che si sono unite alla corsa, convinte che la fusione nucleare sia ora una tecnologia sufficientemente matura da diventare commercialmente sostenibile.

Molti stanno andando oltre i più classici tokamak o addirittura stellarator, cercando opzioni innovative per evitare le difficoltà associate al mantenimento di plasma a temperature ultra‑alte stabile in un reattore a forma di ciambella.

Una di queste è Helion Energy, la cui “Compressione Magnetica Pulsata” potrebbe non solo creare fusione in modo più efficiente, ma anche includere un metodo per estrarre direttamente energia dal plasma, invece del consueto percorso di estrazione del calore → vapore → elettricità, che comporta perdite significative.

Storia di Helion Energy

Helion Energy è stata fondata nel 2013 e, nel 2015, ha ottenuto un contratto da ARPA‑E (Advanced Research Projects Agency–Energy), un’agenzia del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti incaricata di sostenere lo sviluppo di tecnologie energetiche avanzate.

Nel 2023, Helion è stata al centro dell’attenzione quando ha firmato una promessa di fornire a Microsoft energia da fusione nucleare entro il 2028, una scadenza molto stretta che ha sorpreso tutti gli osservatori e ha contribuito alla consapevolezza che la data per raggiungere la fattibilità commerciale della tecnologia di fusione potesse arrivare molto prima del previsto.

Da allora, l’azienda ha raggiunto ulteriori progressi tecnici e risultati nella fusione nucleare, con altre società di AI che ora cercano di ottenere energia dalla stessa azienda (vedi sotto).

A gennaio 2025, Helion è valutata 5,4 miliardi di dollari, con alcuni investitori chiave tra cui Sam Altman (OpenAI), SoftBank Vision Fund 2, Lightspeed Venture Partners e Mithril Capital di Peter Thiel.

Concetto tecnologico di Helion Energy

Pistoni nucleari

La maggior parte dei concetti di fusione nucleare mira a creare plasma e reazioni di fusione di lunga durata. Sebbene teoricamente più produttivi, questi processi consumano molta energia, perciò tali progetti non sono riusciti a produrre energia netta.

Invece, Helion Energy utilizza un approccio di fusione magnetica pulsata chiamato fusione magneto‑inerziale (MIF), progettato per funzionare in brevi impulsi ad alta energia per produrre elettricità in modo continuo.

Nella sua forma più semplificata, la tecnologia impiegata da Helion Energy può essere descritta come un pistone ad alta tecnologia non del tutto dissimile dai pistoni usati in un motore a combustione. Anche qui, la compressione del combustibile ne provoca l’accensione.

Questo approccio a impulsi consente al reattore di creare una reazione di fusione in una serie di brevi istanti, senza la necessità di mantenerla per un periodo prolungato.

Il funzionamento prevede che magneti ad alta tensione trasformino un gas di elementi leggeri in un anello di plasma.

Vengono creati due di questi anelli, ciascuno all’estremità opposta del reattore, a 40 piedi di distanza. Vengono poi accelerati con campi magnetici a velocità stupefacenti superiori a 1 milione di miglia all’ora. L’impatto degli anelli di plasma è così potente da forzare le particelle nucleari degli atomi a fondersi, nonostante entrambe siano cariche positivamente.

Fonte: Helion Energy

I plasma in collisione vengono poi ulteriormente compressi in un impulso improvviso da un altro potente campo magnetico. Questo crea condizioni con una temperatura superiore a 100 milioni di gradi Celsius (180.000.000 °F), livello considerato necessario per qualsiasi reazione di fusione commercialmente sostenibile.

In sintesi, Helion Energy cerca di creare le condizioni per la fusione non imitandole come le stelle (calore e pressione), ma utilizzando energia cinetica e collisione, in modo più simile a un acceleratore di particelle che a un reattore di fusione classico, con l’aggiunta di una compressione tramite un breve impulso magnetico che sostituisce i tentativi di creare una compressione stabile a lungo termine.

Cattura Diretta dell’Elettricità

Con l’eccezione del fotovoltaico, quasi tutte le tecnologie di generazione elettrica utilizzano il riscaldamento dell’acqua in vapore per azionare una turbina, convertendo così energia termica o meccanica in energia utilizzabile. È un metodo collaudato, ma comporta la perdita di una parte significativa dell’energia iniziale.

Per la maggior parte dei reattori a fusione, il concetto rimane lo stesso: il calore del plasma e della fusione sostenuta verrebbe indirizzato a un sistema di raffreddamento, catturando l’energia con una turbina.

Helion Energy prevede di utilizzare un metodo radicalmente diverso, sfruttando il fatto che la reazione di fusione spinge i campi magnetici del reattore verso l’esterno. Seguendo la legge di Faraday, questo movimento induce una corrente elettrica direttamente nelle bobine che circondano la macchina.

Questa corrente elettrica può essere sfruttata e utilizzata direttamente, senza ulteriori apparecchiature o conversioni energetiche. Si tratta di un metodo molto più efficiente per catturare l’energia generata, migliorando notevolmente l’economia dell’operazione.

Inoltre, ciò riduce la complessità del reattore e le sue dimensioni complessive: nessuna torre di raffreddamento massiccia, nessuna necessità di prelievo d’acqua, nessun impianto di tubazioni complesse, nessuna turbina a vapore, nessun vapore supercritico da contenere, ecc.

Ciò farebbe sì che il prototipo da 50 MW di Helion Energy, promesso a Microsoft, possa essere inserito in un grande edificio industriale, con un’area occupata compresa tra 30.000 e 100.000 piedi quadrati al massimo, più o meno pari a un campo da calcio.

Infine, non è necessario alcun ulteriore equipaggiamento per catturare l’energia generata, il che riduce i costi dell’impianto, semplifica le autorizzazioni e diminuisce i rischi della catena di approvvigionamento.

Ultimi risultati di Helion

Miglioramento dei reattori

Helion ha testato il suo concetto con Trenta, il suo 6° prototipo di fusione, alimentato da reazioni deuterio‑elio‑3, ma anche funzionante con reazioni deuterio‑deuterio. Il reattore ha effettuato oltre 10.000 impulsi, ha raggiunto 100 milioni di gradi e ha dimostrato complessivamente il concetto su piccola scala.

È stato seguito dal reattore Polaris, molto più grande e ambizioso, costruito in soli 3 anni.

“La nostra filosofia è sempre stata quella di costruire, testare, iterare e ripetere il più rapidamente possibile. Ed è esattamente quello che stiamo facendo in questo momento.”

David Kirtley, co‑founder and CEO of Helion

Questo reattore di 19 metri (62 piedi) può eseguire le stesse reazioni di Trenta, ma anche reazioni deuterio‑trizio. Questo ha reso Polaris la prima macchina di energia a fusione finanziata privatamente a operare con combustibile deuterio‑trizio.

Questo è un cambiamento importante, poiché Trenta dipende dall’elio‑3, un elemento molto raro che potrebbe essere estratto dallo spazio in futuro. Tuttavia, per ora, il piano rimane quello di utilizzare definitivamente l’elio‑3.

La reazione ha raggiunto nuovi picchi di temperatura, raggiungendo 150.000.000 gradi Celsius (270.000.000 °F), e Helion continuerà ad aumentare le temperature del plasma in Polaris nei test futuri.

Polaris viene inoltre utilizzato per convalidare l’approccio di cattura diretta dell’elettricità che sarà impiegato in Orion.

“Vedere i dati della campagna di test di Polaris, inclusi temperature record e guadagni dal mix di carburante nel loro sistema, indica un forte progresso. La nostra capacità di portare la fusione sulla rete richiede approcci che consentano un rapido turnaround nella progettazione e nei test, e questi risultati riflettono la crescente capacità dell’ecosistema di fusione degli Stati Uniti.”

Jean Paul Allain – Associate Director for Fusion Energy Sciences in the Department of Energy’s Office of Science.

Parallelamente, Helion ha iniziato a costruire a luglio 2025 sul sito di Orion, la sua prima macchina commerciale, a Malaga, Washington, che fornirà elettricità dalla fusione alla rete per Microsoft.

I progressi nelle autorizzazioni sono stati segnalati nell’ottobre 2025, e lo Stato di Washington ha approvato la House Bill 1018, che ha classificato la fusione come fonte di energia pulita e l’ha legalmente distinta dalla tradizionale fissione nucleare, semplificando notevolmente il percorso normativo.

“Lo Stato di Washington è il principale hub mondiale per l’energia da fusione, che un giorno presto potrebbe fornire enormi quantità del tipo di energia di cui abbiamo bisogno per mantenere bassi i prezzi dell’elettricità e aumentare la competitività economica dell’America,”

Washington state congressional leader Sen. Maria Cantwell

Produzione interna

Costruire Polaris è stato anche un esercizio per aumentare la produzione interna, con Helion Energy che fabbrica internamente i tubi di quarzo e i condensatori ad alta tensione necessari. Saranno necessari 2.500 condensatori per la costruzione di Orion, con l’uso sia di operai che di robot nel processo produttivo.

Ciò è cruciale poiché Helion prevede di produrre in serie il suo design commercialmente sostenibile, non molto diverso da come è pianificata la produzione di centrali nucleari SMR a fissione.

“Se vuoi scalare rapidamente, e se vuoi essere in grado di costruire un processo di produzione intelligente, devi avere ingegneri con una buona comprensione di come funziona il prodotto. E devi avere ingegneri di progettazione con una buona comprensione di ciò che è difficile da produrre.”

Sofia Gizzi – Helion’s director of production

Alla fine del 2025, l’azienda ha firmato un contratto di locazione vicino alla sua sede di Everett per uno spazio di 166.000 piedi quadrati, denominato Omega, dove installerà una linea di assemblaggio per produrre migliaia di condensatori, trasformando Helion in un’azienda focalizzata esclusivamente sulla generazione di energia, non più un progetto di ricerca e proprietà intellettuale.

“Helion è un’azienda manifatturiera. Non è un’azienda di R&S. Non è un esperimento scientifico. È decisamente un’azienda manifatturiera.”

Sofia Gizzi – Helion’s director of production

Per Helion Energy, la capacità produttiva è una scommessa sul suo futuro successo nel costruire e rendere Orion redditizio, per poi scalare immediatamente le centrali a fusione con produzione di massa. Questo è forse l’aspetto più speciale dell’azienda, che la rende unicamente ambiziosa e ottimista riguardo ai suoi tempi, anche rispetto ad altre società di fusione aggressive.

“Queste linee ad alto volume non sono per la nostra macchina Orion, ma per la prossima macchina. Una fabbrica che opera al 50% della sua capacità di progetto o meno può produrre Orion senza problemi. Ma stiamo davvero guardando oltre, verso il 2030.”

Sofia Gizzi – Helion’s director of production

Accordi di Helion Energy

Come accennato in precedenza, Microsoft è stata tra le prime a scommettere su Helion, assicurandosi il suo primo prototipo da 50 MW, Orion, per le proprie strutture nello Stato di Washington, con la costruzione già in corso. L’impianto sarà collegato “subito a monte dei data center Microsoft”.

Un altro importante partner affamato di energia sta negoziando con Helion Energy: OpenAI. L’accordo in discussione prevederebbe che OpenAI riceva fino a 5 gigawatt di potenza entro il 2030, ovvero 100 volte più del contratto iniziale con Microsoft. Questo corrisponde quasi alla capacità di generazione di energia dello Stato di Washington e della più grande diga idroelettrica degli USA, la Grand Coulee Dam.

Questo potrebbe sembrare eccessivamente ambizioso, ma così era il contratto del 2023 con Microsoft. E poiché Sam Altman è direttamente azionista di Helion Energy, probabilmente conosce bene la reale capacità dell’azienda di fornire o meno.

“Sam ha svolto un ruolo fondamentale nello sviluppo di Helion, aiutandoci a concentrarci su ciò che conta di più: distribuire la fusione ai clienti il più rapidamente possibile per soddisfare pienamente la necessità mondiale di energia pulita e abbondante. Non vediamo l’ora di continuare a collaborare con lui in questa nuova capacità.”

David Kirtley – Helion CEO

Helion Energy può far funzionare la fusione?

Helion sta realizzando la fusione a modo suo, e ciò comporta sia la possibilità che funzioni più rapidamente di quanto previsto da chiunque, sia seri rischi.

Oltre al suo metodo unico per la fusione, la generazione diretta di energia è una mossa piuttosto audace che potrebbe aumentare il rendimento delle future centrali di 2‑3 volte, poiché la conversione da calore a vapore a energia ha solitamente un’efficienza molto bassa.

Ciò rende anche il reattore molto meno intensivo in termini di capitale, un punto potenzialmente cruciale per accelerare rapidamente la produzione dell’azienda a 5 GW in negoziazione con OpenAI e a capacità ancora maggiori dopo il 2030.

Oltre a costi di capitale competitivi, si prevede che l’impianto di fusione di Helion abbia costi di carburante trascurabili, costi operativi bassi, alta disponibilità e sia in grado di fornire energia su richiesta e in quantità rapidamente variabili, qualcosa che le energie rinnovabili non possono fare e che anche la fissione nucleare fatica a raggiungere.

• Produrre 50 MW richiederà diversi impulsi al secondo, il che potrebbe accumulare stress meccanico e termico sui componenti, soprattutto con anni o decenni di operazioni continue pianificate.
• Mantenere la forma degli anelli di plasma è notoriamente difficile, e farlo su larga scala potrebbe essere ancora più complicato.
• L’elio‑3 è molto raro in natura, quindi Helion prevede di “coltivare” elio fondendo deuterio (fusione D‑D) nei propri reattori e lasciando che il trizio risultante decadga in elio. Questo metodo deve ancora essere dimostrato su larga scala.
• I reattori potrebbero subire danni da radiazioni nel tempo, il che potrebbe influire sull’economia del loro funzionamento.
• Il quadro normativo per la fusione nucleare non esiste ancora e dipende dalla famosamente lenta e cauta Nuclear Regulatory Commission (NRC), e potrebbe richiedere più tempo per essere finalizzato rispetto al piano di ramp‑up della produzione di Helion.

Con una scadenza molto compressa per il lancio di Orion, sarà chiaro rapidamente se questi problemi potranno essere affrontati con successo.

Investire nel successo di Helion Energy

Microsoft

Con l’intensificarsi della corsa all’AI, è diventato evidente che le risorse umane di GPU potrebbero non essere la risorsa più critica. Al contrario, l’approvvigionamento energetico potrebbe rappresentare il collo di bottiglia più grande e più difficile da risolvere nella distribuzione e gestione di data center AI sempre più grandi e numerosi.

Ecco perché Microsoft è stata tra le prime a riavviare centrali a fissione per l’uso esclusivo dei propri data center. E perché ha firmato un accordo con Helion quando nessuno credeva alla tempistica promessa dall’azienda?

“Mentre il percorso verso la fusione commerciale è ancora in evoluzione, siamo orgogliosi di sostenere il lavoro pionieristico di Helion qui nello Stato di Washington, come parte del nostro più ampio impegno a investire in energia sostenibile.”

Melanie Nakagawa – Chief Sustainability Officer di Microsoft

Ciò potrebbe rappresentare un vantaggio definitivo per Microsoft rispetto ad altri hyperscaler limitati da carenze energetiche.

Naturalmente, lo stesso vale per OpenAI, ma poiché sia Helion sia OpenAI sono ancora private, Microsoft è il principale modo per ottenere esposizione a questa rivoluzione energetica in corso.

Oltre a un potenziale data center AI alimentato da fusione, Microsoft sta anche scommettendo su nucleare tradizionale, SMR e altre tecnologie per ottenere un vantaggio definitivo nell’AI, oltre allo sviluppo di software e modelli.

L’azienda è anche leader nel quantum computing, nel cloud computing, nei videogiochi e fornitore chiave di servizi digitali B2B. Puoi leggere i dettagli su questi segmenti di Microsoft nel nostro rapporto di investimento dedicato all’azienda.

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