Thea Energy y el MIT se unen para probar un nuevo imán superconductor plano para avanzar en el desarrollo de la tecnología de generación de energía por fusión nuclear

Thea Energy, en colaboración con el Massachusetts Institute of Technology (MIT), está probando un imán superconductor a escala completa diseñado para su siguiente generación de dispositivos de fusión, lo que representa un avance en los esfuerzos de la compañía para desarrollar una planta comercial de fusión nuclear antes de 2035. Esta colaboración permitirá que Thea Energy y el Plasma Science and Fusion Center (PSFC) del MIT realicen pruebas exhaustivas de la bobina de bobinado plano del dispositivo Eos. Las pruebas evaluarán si el imán puede soportar los intensos campos magnéticos y fuerzas mecánicas esperadas durante la operación de la planta.

Este trabajo aprovechará las instalaciones de pruebas a baja temperatura del MIT y su experiencia en imanes superconductor de alta temperatura (HTS). Los socios también examinarán la eficiencia de la bobina bajo condiciones relevantes para la planta y desarrollarán modelos predictivos para evaluar su rendimiento. Los dispositivos de fusión utilizan campos magnéticos para confinar plasma supercalentado, que es un gas ionizado necesario para llevar a cabo reacciones de fusión. Los imanes deben mantener configuraciones de campo precisas mientras soportan considerables presiones mecánicas. Los imanes de fusión tradicionales tienen formas complejas, y su estructura tridimensional dificulta su fabricación y aumenta los costos. Thea Energy está adoptando un enfoque diferente, utilizando una estructura de bobina plana para simplificar la producción, construcción y mantenimiento del imán.

La innovadora estructura del diseño de Eos

El diseño de Eos de la compañía utiliza 12 bobinas de bobinado y aproximadamente 300 imanes de forma programables. Las bobinas de bobinado generan el campo magnético necesario para confinar el plasma, mientras que los imanes de forma más pequeños se utilizan para ajustar su configuración. Estos imanes de forma modulares pueden ser ajustados en fuerza y reemplazados individualmente según las variaciones durante el proceso de ensamblaje, teniendo en cuenta el desgaste durante la operación. Thea Energy ha construido y verificado estos imanes de forma a escala completa. Las bobinas de bobinado son el siguiente componente principal que se está probando actualmente.

La evaluación de su rendimiento bajo un campo magnético completo y fuerzas mecánicas totales tiene como objetivo determinar si el diseño puede cumplir con los rigurosos requisitos de los sistemas de fusión comercial. Los socios también probarán la resiliencia del imán para ayudar a determinar su fiabilidad y apoyar una alta disponibilidad de la planta. Estos factores son cruciales, ya que las instalaciones de fusión comercial necesitan operar de manera estable, no solo demostrar que pueden generar reacciones de fusión.

Reduciendo los riesgos de la tecnología de fusión

Thea Energy afirma que esta colaboración ayudará a reducir los riesgos asociados con la consecución de hitos clave de ingeniería en el proceso de fusión comercial antes de 2035. Este trabajo se basa en la colaboración de la compañía con laboratorios nacionales, instituciones académicas y socios industriales para desarrollar su arquitectura de dispositivos de fusión. El diseño posterior de la planta, Helios, adoptará el mismo enfoque de bobina plana, combinando imanes de bobinado y de forma. Thea Energy busca aprovechar esta arquitectura compartida para reducir la complejidad de fabricación, haciendo que el despliegue a gran escala sea más viable.

Esta colaboración también se basa en un esfuerzo más amplio para acelerar el desarrollo de la fusión mediante modelado y simulación. Thea Energy previamente anunció colaboraciones con NVIDIA, Synopsys, el Oak Ridge National Laboratory y el Princeton Plasma Physics Laboratory para desarrollar gemelos digitales para su planta Helios. Sin embargo, la colaboración con el MIT se centra en las pruebas físicas del imán de bobinado, proporcionando datos de rendimiento de este componente bajo condiciones operativas exigentes. Thea Energy se escindió de la Universidad de Princeton y del Princeton Plasma Physics Laboratory en 2022 para comercializar su tecnología de dispositivos de fusión.

Su colaboración más reciente con el MIT tiene como objetivo transformar la arquitectura simplificada del imán en un sistema capaz de soportar futuras plantas de fusión nuclear.

El impacto de la simplificación de la arquitectura del imán en la fusión

La colaboración entre Thea Energy y el MIT marca un avance significativo en la tecnología de fusión. A través de la innovadora estructura de bobina plana, la compañía espera simplificar el proceso de producción de imanes superconductores, reduciendo así costos y riesgos tecnológicos. Esto es crucial para lograr plantas de fusión comercial, ya que la capacidad de operación estable y la eficiencia de producción son clave para el éxito de la comercialización. Además, esta colaboración no se limita al diseño del imán, sino que también implica una evaluación exhaustiva de su rendimiento, sentando una base sólida para el desarrollo futuro de la tecnología de fusión.