Los defensores de la fusión nuclear han prometido desde hace mucho tiempo crear energía prácticamente ilimitada aquí en laTierra, aprovechando la misma reacción que alimenta al sol. Sin embargo, el mayor obstáculo de la fusión en la actualidad es garantizar que cualquier planta de energía de fusión produzca más energía de la que necesita para operar. El segundo desafío es asegurarse de que tenga suficiente combustible para funcionar.
Muchos reactores de fusión están diseñados para funcionar con una mezcla de dos isótopos de hidrógeno, deuterio y tritio. (Los átomos de hidrógeno comunes no tienen neutrones; los átomos de deuterio tienen uno, y los de tritio tienen dos.) Hay abundancia de deuterio, que se puede encontrar en el agua de mar, pero no hay casi suficiente tritio, que es tan raro que prácticamente tiene que ser fabricado.
«Hay solo 20 kilogramos de tritio en cualquier parte del mundo en este momento», dijo Kyle Schiller, CEO de Marathon Fusion, a TechCrunch. Una sola planta de energía a escala comercial requerirá unos pocos kilogramos solo para arrancar, lo que significa que el mundo tiene suficiente tritio para una docena como máximo. Su startup, que ha estado operando en secreto, cree tener una solución para ese problema.
Actualmente, el suministro mundial de tritio es un subproducto de desecho de un pequeño número de plantas nucleares que funcionan con fisión, el tipo de energía nuclear que se ha aprovechado para obtener energía desde mediados del siglo XX. Suponiendo que los científicos puedan aprovechar la fusión nuclear para crear energía viable en la Tierra, las primeras plantas de fusión utilizarán este suministro. Los reactores futuros dependerán de la primera generación de plantas de energía de fusión, que estarán diseñadas para generar combustible adicional.
«La implementación de dispositivos de fusión es este proceso de duplicación», dijo Adam Rutkowski, CTO de Marathon. «Estás criando suficiente tritio para mantener el consumo constante por parte del dispositivo, pero también necesitas criar tritio adicional para arrancar el siguiente reactor».
Esa cría se llevará a cabo cuando los neutrones liberados durante la fusión impacten sobre una cobertura de litio. El impacto liberará helio y tritio, y esos productos luego serán dirigidos fuera del núcleo del reactor donde pueden ser filtrados. Parte del tritio se inyectará de nuevo en el reactor, mientras que otra parte se reservará como combustible para otros reactores.
Existe equipamiento existente para la tarea, pero solo es útil para trabajos experimentales. Es eficiente y efectivo, pero como los reactores experimentales funcionan por períodos cortos, no tiene la capacidad necesaria para una planta de energía comercial. Para llegar a ese punto, los sistemas de filtración necesitarán «una mejora de varios órdenes de magnitud», dijo Schiller.
Es aquí donde Marathon espera tener un papel clave. Están trabajando para refinar una tecnología de hace 40 años conocida como superpermeación que utiliza metal sólido para filtrar impurezas del hidrógeno.
Funciona algo así: el hidrógeno y demás elementos que se deben filtrar primero se convierten en un plasma, aunque no tan caliente como en el interior del reactor. Utilizando la presión del escape del reactor, se presiona contra la membrana metálica, que permite que el hidrógeno (incluido el tritio) pase a través de ella mientras bloquea todo lo demás. La membrana también comprime el hidrógeno en el otro lado, un beneficio adicional ingenioso.
«La idea principal aquí es maximizar el rendimiento lo más rápido posible», dijo Rutkowski.
Rutkowski y Schiller han estado trabajando en el problema desde hace un par de años, recibiendo el apoyo inicial del programa ARPA-E del Departamento de Energía y el programa de Becarios de Energía Rompedora. Recientemente, Marathon recaudó una ronda inicial de $5.9 millones, según informó exclusivamente la compañía a TechCrunch. La ronda fue liderada por el 1517 Fund y Anglo American con la participación de Übermorgen Ventures, Shared Future Fund y Malcolm Handley.
Marathon dijo tener cartas de intención tanto de Commonwealth Fusion Systems como de Helion Energy, dos startups de fusión que han recaudado $2 mil millones y $607 millones, respectivamente.
Dado que la energía de fusión comercial todavía está lejos, Marathon podría parecer un poco prematuro. Después de todo, solo un experimento de fusión ha alcanzado el punto de equilibrio en el sentido científico, lo que excluye los costos generales del centro, algo que una planta de energía comercial no puede hacer.
Schiller no está de acuerdo en que su empresa esté demasiado adelantada a su tiempo. «Hemos estado sorprendidos de manera bastante continua durante la última década más o menos de cuán rápido ha avanzado el progreso [con la fusión]», dijo. «Realmente creo que si nos despertamos una mañana y alcanzamos el equilibrio, vamos a desear haber comenzado incluso antes.»
