Recientemente, la startup comercial de fusión Realta Fusion de EE.UU. anunció que el equipo de investigación de física computacional de la compañía ha logrado un gran avance: desarrollaron un paquete de software innovador que no solo predice altos beneficios energéticos, sino que también establece las bases para resolver el problema de larga data de las inestabilidades de plasma en la tecnología de espejos magnéticos. Los resultados de investigación relacionados también se publicaron en forma de artículo en "Journal of Plasma Physics", fortaleciendo aún más la base científica para que la ruta de espejo magnético logre energía de fusión comercial.

El primer artículo, escrito por el Dr. Sam Frank, líder del equipo de física computacional de Realta Fusion, confirma a través de este paquete de herramientas que un sistema de espejo magnético en tándem con una cámara central de 50 metros de largo puede lograr un beneficio energético de Q>5, lo que lo hace comercialmente viable. El modelo también muestra que, si se alarga aún más la cámara central, el beneficio energético puede aumentar sustancialmente a Q>10 o incluso más alto.

Desde la perspectiva de la densidad de potencia y el beneficio energético teórico, el rendimiento de confinamiento de plasma simulado por Realta Fusion es comparable a los esquemas tradicionales de confinamiento magnético como tokamaks y estellaradores. Esto también confirma la opinión de larga data de muchos físicos de plasma líderes mundiales: los espejos magnéticos podrían ser la ruta tecnológica de fusión nuclear más cercana a la aplicación comercial.

"Nuestro modelo demuestra que el sistema de energía de fusión CoSMo fusion™ basado en espejos magnéticos en tándem no es una fantasía", dijo Sam Frank.

Derek Sutherland, vicepresidente de desarrollo de Realta Fusion, agregó: "Para lograr la operación de alto beneficio requerida para una planta de generación de energía, una capacidad de confinamiento de plasma adecuada es clave. Y el modelo muestra que el espejo magnético en tándem de simetría axial es completamente viable a nivel físico".

El segundo artículo fue completado conjuntamente por el equipo liderado por Aaron Tran de Realta Fusion y su socio colaborador, la Universidad de Wisconsin-Madison (UW-Madison). La investigación indica que el paquete de herramientas también puede identificar y controlar inestabilidades específicas de plasma —este tipo de inestabilidades han hecho que la gente dude de la efectividad del concepto de espejo magnético.

Esta inestabilidad, conocida como cono de pérdida de ciclo de deriva (Drift-Cyclotron Loss-Cone, DCLC), ha sido difícil de modelar durante mucho tiempo. Pero el nuevo paquete de herramientas de Realta Fusion logra por primera vez una modelización y simulación efectiva de ella, proporcionando la posibilidad de diseñar soluciones de ingeniería confiables para mitigar este problema.

"En el pasado no había herramientas de este tipo, así que las desarrollamos nosotros mismos", dijo Sam Frank. "Esto nos ayuda a entender más profundamente problemas específicos como las inestabilidades de plasma. Debemos descubrir las leyes de estas inestabilidades para rastrearlas y prevenirlas. No podemos esperar que desaparezcan por sí solas solo porque las tememos o las ignoramos".

En 2023, Realta Fusion fue seleccionada para el proyecto insignia del Departamento de Energía de EE.UU. (DOE), el "Programa de Desarrollo de Fusión Basado en Hitos" (Milestone-Based Fusion Development Program), convirtiéndose en una de las ocho empresas que reciben financiamiento del gobierno federal (EE.UU. anuncia una inversión de 100 millones de dólares para apoyar el desarrollo de energía de fusión comercial, el "plan de hitos" logra avances importantes).

Este resultado de hitos es el fruto de meses de esfuerzos de Realta Fusion y UW-Madison, y sentará las bases para otro artículo —que detallará el esquema de diseño conceptual completo preliminar del dispositivo experimental de nivel comercial "Hammir" de la compañía, esperado para publicarse en 2026.

"Este trabajo marca un gran progreso en la fase preliminar de diseño conceptual de nuestra planta experimental de fusión nuclear", dijo Derek Sutherland. "Actualmente, estamos optimizando los parámetros de diseño de simulación basados en esto, esforzándonos por lograr un mayor beneficio energético. Las herramientas computacionales que desarrollamos se están verificando con datos experimentales, lo que nos da confianza para usarlas en el diseño del siguiente dispositivo. Estas herramientas siempre se basan en la realidad, tal como deberían ser".