Google y Tri Alpha Energy, empresa líder en el campo de la fusión nuclear, han desarrollado un nuevo algoritmo informático que ha acelerado significativamente los experimentos en plasmas, las bolas de gas ultra-caliente en el corazón de la tecnología energética.
Tri Alpha Energy , que cuenta con el respaldo del cofundador de Microsoft, Paul Allen, ha realizado una inversión de más de 500 millones de dólares. La compañía ha trabajado con Google Research para crear lo que llaman el algoritmo optometrista. Esto permite combinar la computación de alta potencia con el juicio humano para encontrar nuevas y mejores soluciones a problemas complejos.
La fusión nuclear, en la que los átomos se combinan a temperaturas extremas para liberar enormes cantidades de energía, es excepcionalmente compleja. La física de la fusión nuclear implica fenómenos no lineales, donde pequeños cambios pueden producir grandes resultados, haciendo que la ingeniería necesaria para suspender el plasma sea muy difícil.
"Todo está más allá de lo que sabemos hacer incluso con los recursos informáticos de Google", dijo Ted Baltz, del equipo de Google Science Accelerated . Por lo tanto, los científicos combinaron los enfoques de aprendizaje por computadora con los aportes humanos al presentar a los investigadores con opciones. Los investigadores eligen la opción que instintivamente sienten que es más prometedora, de la misma manera que se elige el texto más claro durante una prueba del ojo.
Trabajar con Google permitió que los experimentos de la máquina C2-U de Tri Alpha Energy progresaran mucho más rápido, y operaciones que tardaban un mes en acelerarse pasaban a realizarse en unas pocas horas. El algoritmo reveló maneras inesperadas de operar el plasma, según la investigación publicada en la revista Scientific Reports. El equipo logró una reducción del 50% en las pérdidas de energía del sistema y un aumento resultante en la energía total del plasma, que debe alcanzar un umbral crítico para que se produzca la fusión.
"Resultados como este podrían tardar años en resolverse sin la energía de computación avanzada", dijo Michl Binderbauer, presidente y director de tecnología de Tri Alpha Energy. Binderbauer dijo que la compañía tenía como objetivo producir electricidad dentro de una década y recientemente ha incorporado a su junta directiva al ex secretario de energía de Estados Unidos, Ernest Moniz.
La máquina C-2U realizó un experimento cada ocho minutos. Esto implicó un chorro de plasma con un haz de átomos de hidrógeno para mantenerlo girando en un campo magnético de hasta 10 milisegundos. El objetivo era ver si se comportaba como la teoría predice y es una ruta prometedora a un reactor de fusión que genera más energía de la que consume.
El algoritmo optometrista permitió a los investigadores descubrir una configuración en la que el haz de hidrógeno equilibraba completamente las pérdidas de enfriamiento, lo que significa que la energía total en el plasma aumentó realmente después de la formación. "Fue sólo por unos dos milisegundos, pero aun así, fue la primera vez", dijo Baltz.
La máquina C2-U ha sido reemplazada ahora por una máquina más potente y sofisticada llamada Norman por su último cofundador, Norman Rostoker. La máquina logró el primer plasma a principios de julio y si los experimentos con Norman son exitosos, Tri Alpha Energy construirá luego un generador de energía de demostración.
La fusión nuclear ha sostenido durante mucho tiempo la esperanza de una energía limpia, segura e ilimitada y el interés ha aumentado a medida que el desafío del cambio climático y la necesidad de reducir las emisiones de carbono ha quedado claro. Pero a pesar de los 60 años y miles de millones de dólares de investigación, todavía no se ha logrado y la fusión nuclear a escala comercial es probable que todavía tarde décadas en lograrse.
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