Zap Energy muestra su nuevo prototipo de energía de fusión, Century

Para los aficionados a la energía de fusión, alcanzar el punto de equilibrio es una especie de Santo Grial: el punto en el que una reacción de fusión produce más energía de la necesaria para encenderla. Sólo un experimento científico, en el Centro Nacional de Ignición, ha logrado esa hazaña, y fue necesario más de una década ajustando el sistema para lograr el resultado monumental.

“El día del resultado del NIF fue, obviamente, este resultado científico increíblemente celebrado. Todos merecen premios Nobel”, dijo a TechCrunch Benj Conway, cofundador y director ejecutivo de Zap Energy. “Pero ya sabes, al día siguiente, la pregunta es, bueno, ¿y qué? ¿Y ahora qué?

Y si bien el NIF ha logrado mejorar su primer resultado, su dispositivo es una especie de callejón sin salida. Su objetivo era sondear los límites de la física, no vender energía a la red.

Para una startup como Zap, el “y qué” necesita tener una mejor respuesta.

La respuesta de Zap, hasta ahora, es un nuevo dispositivo al que llama Century, para el que recientemente recaudó una Serie D de 130 millones de dólares. Después de mantener a Century en secreto durante varios meses, la startup le dio a TechCrunch un vistazo bajo el capó, compartiendo detalles exclusivos sobre su funcionamiento. y lo que espera aprender al usarlo.

Zap está adoptando un enfoque único para la energía de fusión conocido como Z-pinch estabilizado por flujo cortado. En lugar de utilizar imanes o láseres para exprimir el plasma, envía un rayo de electricidad a través de una corriente de plasma. Esa corriente genera un campo magnético que comprime el plasma (el pellizco) y termina con la fusión. La empresa venía estudiando el fenómeno a través de una serie de dispositivos en sus instalaciones del estado de Washington.

Pero Century no es simplemente otro banco de pruebas de física, dijo Conway.

“Nos centramos sólo en la física, sino también en la ingeniería de sistemas. No somos sólo una empresa de física del plasma. Estamos desarrollando todas las tecnologías habilitadoras clave que necesitaremos para ofrecer fusión comercial. Creemos que hacer todo esto en paralelo, todo junto, todo a la vez, es la forma más rápida de entregar un producto comercial”, dijo. “Century es la encarnación de eso”.

El dispositivo de demostración mide aproximadamente un piso y medio de alto y la cámara de reacción del interior es del tamaño de un calentador de agua doméstico. En conjunto, los componentes clave ocupan tanto espacio como un autobús de dos pisos, y Zap cree que su módulo a escala comercial, que debería producir 50 megavatios de electricidad, ocupará un espacio similar.

Para seguir encaminado hacia una planta de energía comercial, Zap debe alcanzar tres hitos: primero, debe poder generar pulsos de alto voltaje de manera frecuente y continua. Unas semanas después de su encendido este verano, Century disparó 1.080 pulsos consecutivos. Hasta ahora, todo bien.

El siguiente paso es demostrar la tecnología para el Departamento de Energía, haciendo funcionar el dispositivo durante más de dos horas disparándolo a intervalos de diez segundos para generar al menos 1.000 pulsos de plasma. En última instancia, para funcionar como una planta de energía comercial, el reactor de Zap necesitará generar 10 pulsos por segundo durante meses.

Después de que Century complete la demostración para el Departamento de Energía, el equipo rodeará la cámara de reacción con bismuto líquido. El metal fundido protegerá otras partes del dispositivo mientras absorbe calor que, en una implementación comercial, puede usarse para generar electricidad. Century podrá contener más de una tonelada métrica de metal líquido, aunque cuando el circuito se instale por primera vez en noviembre, comenzará con 70 kg.

Por último, la empresa debe asegurarse de que sus electrodos, las piezas que generan los impulsos eléctricos, puedan resistir el calor y las partículas que se desprenden de cada reacción de fusión. Esas partes no durarán para siempre; Todas las centrales eléctricas comerciales deben someterse a mantenimiento en algún momento. La pregunta suele ser con qué frecuencia y durante cuánto tiempo. Zap necesita asegurarse de que sus partes más vulnerables puedan durar el tiempo suficiente para que tenga sentido financiero para los productores de energía.

Para el próximo año, la compañía aumentará la cantidad de electricidad que se entrega a la cámara de reacción hasta alcanzar los 100 kilovatios. En el camino, Conway espera que la compañía vaya renovando el Century poco a poco. “Aunque Century es una plataforma, un nombre, en su interior hay varias generaciones”, dijo. “Iteramos dentro de las iteraciones”.

Si Century funciona según lo planeado, “mi esperanza es que estemos construyendo un pozo de demostración en esta década”, dijo Conway. Y si eso va bien, a principios de la década de 2030 deberían seguir las centrales eléctricas comerciales.

Son muchos “si”, algo que Conway reconoce. “Estoy convencido de que cuando cortamos la cinta de nuestra primera central eléctrica y pensamos en los problemas más difíciles que hemos tenido que resolver en los últimos cinco años, mi conjetura es la física del plasma y la ganancia está en la lista. Pero apuesto a que también hay muchas otras cosas en la lista”.

Esas “otras cosas” podrían ser lo que hace o deshace la energía de fusión comercial.

“La fusión necesita competir con otras formas de producir electricidad y calor. Si las plantas de energía de fusión cuestan mucho más que otras formas de producir electricidad, no habrá muchas. Puede haber uno al que llevemos a nuestros hijos y lo mostremos en una excursión escolar, y eso es todo”, dijo Conway. “La economía de estas cosas va a ser realmente importante”.