En el terreno rocoso de la provincia de Sichuan de China, un edificio masivo en forma de X está aumentando rápidamente, sus brazos entrecruzados se extienden hacia afuera en un diseño audaz y futurista. Desde la opinión de un satélite, podría ser otro megaproyecto ambicioso en un país conocido por construir rápido y pensar en grande. Pero para algunos observadores del desarrollo tecnológico chino, es aún más evidencia de que Porcelana puede estar a punto de avanzar en una de las razas tecnológicas más consecuentes de nuestro tiempo: la búsqueda para lograr comerciales fusión nuclear.
Fusión—El proceso que impulsa las estrellas: promete casi ilimitados energía limpiasin los desechos radiactivos y el riesgo de disaster de fisión. Pero construir un reactor que pueda sostener la fusión requiere un nivel extraordinario de precisión científica e de ingeniería.
La instalación en forma de X en construcción en Mianyang, Sichuan, parece ser una enorme láser. fusión instalación; Sus cuatro brazos largos, probables bayas láser, podrían enfocar una energía intensa en una cámara central. Los analistas que han examinado las imágenes satelitales y los registros de adquisiciones dicen que se asemeja a los EE. UU. Nationwide Ignition Facility (NIF)pero es significativamente más grande. Otros han especulado que podría ser un enorme Máquina z-hinchazón—Un dispositivo con capacidad de fusión que utiliza una corriente eléctrica extremadamente potente para comprimir plasma en una columna estrecha y densa.
“Incluso si China no está por delante en este momento”, cube Decker EvelethAnalista de la Investigación sin fines de lucro CNA“Cuando miras qué tan rápido construyen cosas, y la fuerza de voluntad financiera para construir estas instalaciones a escala, la trayectoria no es favorable para los Estados Unidos”
Fusion es un maratón, no un dash, y China se está volviendo ritmo para ganar.
Otros programas chinos de física de plasma también han recibido impulso. En enero, investigadores del Tokamak superconductor avanzado experimental (este)—Nicknamed el “Sol synthetic” – informado manteniendo el plasma a más de 100 millones de ° C durante más de 17 minutos. (A tokamak es un dispositivo en forma de masa que usa campos magnéticos para limitar el plasma por fusión nuclear.) Operativo Desde 2006, East tiene su sede en Hefei, en la provincia de Anhui, y sirve como un testamento para tecnologías que alimentarán reactores de fusión de próxima generación.
No muy lejos del este, el gobierno chino está construyendo el Incentive Investigación de Investigación para Tecnología de Fusiones (Craft), Un complejo de 40 hectáreas que desarrollará la ingeniería subyacente para futuras máquinas de fusión. Los resultados del este y la artesanía alimentarán el diseño del Reactor de prueba de ingeniería de fusión de China (CFETR), imaginado como un puente crítico entre experimental y comercial poder de fusión. El diseño de ingeniería de CFETR se completó en 2020 y exige usar imanes superconductores de alta temperatura Para ampliar qué máquinas como East han comenzado.
Mientras tanto, en Yaohu Science Island en Nanchang, en el centro de China, el gobierno federal se está preparando para lanzar Xinghuo—El primer híbrido del mundo fusion-fission central eléctrica. Programado para la conexión de la cuadrícula para 2030, el reactor usará de alta energía neutrones de reacciones de fusión a desencadenante fisión En los materiales circundantes, aumentando la producción common de energía y potencialmente reduciendo los desechos radiactivos de larga vida. Xinghuo tiene como objetivo generar 100 megavatios de electricidad continua, suficiente para alimentar aproximadamente 83,000 casas de tamaño estadounidense.
Por qué China se está duplicando en fusión
¿Por qué un empuje tan agresivo? Energía de fusión se alinea perfectamente con tres de las principales prioridades de China: asegurar la energía doméstica, reducir emisiones de carbonoy ganar el futuro de la alta tecnología, un pilar del presidente Xi Jinping’s Agenda de “gran rejuvenecimiento”.
“Fusion es una tecnología energética de próxima generación”, cube Jimmy Goodrichun asesor principal de análisis de tecnología en Rand Corp. “Quien los domine, obtendrá enormes ventajas, económica, estratégica y desde una perspectiva de seguridad nacional”.
El largo desarrollo requerido para comercializar la fusión también se alinea con la economía política de China. La fusión requiere capital del paciente. El gobierno chino no necesita responder a los votantes o accionistas, por lo que es exclusivamente adecuado para financiar la I + D de fusión y esperar una recompensa que pueda llevar décadas.
En el Estados Unidospor el contrario, el impulso de fusión se ha alejado de los proyectos financiados por el gobierno a empresas privadas como Sistemas de fusión de la Commonwealth, Helióny Tecnologías TAE. Estos startups de fusión han capturado miles de millones en capital de riesgomontando una ola de interés de los multimillonarios tecnológicos que esperan poder, entre otras cosas, el centros de datos de un futuro impulsado por IA. Pero ese modelo tiene vulnerabilidades. Si la demanda de centros de datos hambrientos de energía se ralentiza o gira el sentimiento del mercado, los fondos podrían secarse rápidamente.
“El futuro de la fusión puede llegar a qué modelo de inversión resulta más resistente”, cube Goodrich. “Si hay una desaceleración en la demanda de IA o del centro de datos, nosotros [fusion] startups podría ver evaporarse la financiación. En contraste, es poco possible que las empresas de fusión china enfrenten el mismo riesgo, ya que el apoyo del gobierno sostenido puede protegerlas de la turbulencia del mercado “.
La ecuación de talento también está cambiando. En marzo, físico de plasma Chang Liu dejó el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton Para unirse a un programa de fusión en la Universidad de Pekín, donde había obtenido su licenciatura. Al Princeton Laboratorio, Liu había sido pionero en un método prometedor para reducir el impacto de daños electrones fugitivos en Tokamak Plasmas.
“El futuro de la fusión puede llegar a qué modelo de inversión resulta más resistente”. —Jimmy Goodrich, Rand Corp.
El movimiento de Liu ejemplifica una tendencia más amplia, cube Goodrich. “Cuando el gobierno chino prioriza a un sector para el desarrollo, sigue rápidamente un aumento de financiamiento e incentivos”, cube. “Para los respetados científicos e ingenieros en los Estados Unidos o Europa, la oportunidad de [move to China to] ver sus concepts industrializadas y comercializadas puede ser un poderoso dibujo “.
Mientras tanto, China está creciendo su propio talento. Las universidades y los laboratorios en Hefei, Mianyang y Nanchang están entrenando a una generación de físicos e ingenieros para liderar la ciencia de la fusión. En una década, China podría tener una vasta y autosuficiente tubería de expertos.
La escala y la ambición del esfuerzo de fusión de China es difícil de perder. Los analistas dicen que la instalación en Mianyang podría ser un 50 por ciento más grande que NIF, que en 2022 se convirtió en el primer proyecto de energía de fusión en lograr un equilibrio científico—Produciendo 3.15 megajulios de energía de una entrada de 2.05 megajoule.
También hay implicaciones militares. Eveleth de CNA señala que, si bien el proyecto Mianyang podría ayudar a la investigación energética, también aumentará la capacidad de China para simular armas nucleares pruebas. “Ya sea que se trate de una instalación de fusión láser o una máquina Z-Pinch, está buscando un aumento bastante significativo en la capacidad china para llevar a cabo miniaturizado arma Experimentos y aumentando su comprensión de varios materiales utilizados dentro de las armas ”, cube Eveleth.
Es possible que estas nuevas instalaciones superen las capacidades estadounidenses para ciertos tipos de desarrollo de armasEveleth advierte. Mientras Los Alamos Y otros laboratorios nacionales de EE. UU. Están envejeciendo, China está construyendo fresco e instalando las últimas tecnologías en nuevos edificios brillantes.
Estados Unidos aún lidera en la creatividad científica y la diversidad de inicio, pero el esfuerzo de fusión estadounidense sigue siendo relativamente fragmentado. Durante la administración Biden, el gobierno de los Estados Unidos invirtió alrededor de $ 800 millones anuales en investigación de fusión. China, según Estados Unidos Departamento de Energíaestá invirtiendo hasta $ 1.5 mil millones por año, aunque algunos analistas dicen que la cantidad podría ser dos veces más alta.
Fusion es un maratón, no un dash, y China se está volviendo ritmo para ganar. Respaldado por una estrategia nacional coordinada, fondos generosos y una base de talento en rápida expansión, Beijing no solo persigue la energía de la fusión, sino que se posiciona para dominar el campo.
“Es un momento renacentista para la energía avanzada en China”, cube Goodrich, quien sostiene que a menos que Estados Unidos aumente la inversión y el apoyo público, pronto puede encontrarse mirando hacia el este hacia el futuro de la fusión. Los próximos años serán decisivos, dicen él y otros. Los reactores están aumentando. Los científicos se están reubicando. Las líneas de tiempo están endureciendo. Cualquiera que sea la nación primero aproveche la energía práctica de la fusión no solo iluminará las ciudades. También puede remodelar el equilibrio del poder world.
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