Ángel Ibarra: materiales funcionales para convertir la fusión en realidad industrial

La energía de fusión es una de las promesas tecnológicas más ambiciosas del siglo XXI. Pero para que deje de ser un sueño y se convierta en una solución energética real, necesitamos entenderla, hablar de ella y tomar decisiones estratégicas. Ese es el objetivo de esta serie de artículos de la Fundación Innovación Bankinter, nacida a partir del Future Trends Forum Fusion Forward , donde más de 20 expertos internacionales abordaron los grandes retos y oportunidades que plantea esta tecnología.

En artículos anteriores, exploramos los desafíos de integración tecnológica, la importancia del mantenimiento remoto y la visión de los actores privados. En esta entrega, nos detenemos en uno de los aspectos más críticos: los materiales. Ángel Ibarra, director del proyecto IFMIF-DONES España -la instalación europea que validará materiales en entornos similares a los de un reactor de fusión- advierte que la viabilidad de estas tecnologías pasa por su resistencia en condiciones críticas.

Y lanza una advertencia: si Europa quiere liderar el futuro de la fusión, debe tratar el desarrollo de materiales como una prioridad industrial estratégica. Porque sin materiales que aguanten la presión, la radiación y el calor extremo, no habrá reactor que llegue a la red eléctrica.

Si quieres ver la ponencia de Ángel Ibarra, puedes hacerlo en este vídeo:

Ángel Ibarra: “Development and Validation of Functional Materials” #FusionForward

Fusión competitiva: tres condiciones imprescindibles

Ibarra lo deja claro desde el inicio: “No basta con hacer funcionar la fusión en un experimento. Tiene que ser viable, eficiente y escalable si queremos que entre en el mix energético.” Para ello, plantea tres pilares que deben cumplirse al mismo tiempo. No son metas aisladas, sino condiciones interdependientes. Si una falla, todo el sistema se tambalea.

1. Tritio: más allá de la autosuficiencia

El combustible de un reactor de fusión es una mezcla de deuterio (abundante) y tritio (muy escaso en la naturaleza). Esto obliga a los reactores a producir su propio tritio durante el proceso de operación, cerrando un ciclo autosuficiente mediante sistemas como el breeding blanket que generan tritio al exponer litio a neutrones.

Pero Ángel Ibarra subraya un punto crítico: la autosuficiencia no es suficiente. Si aspiramos a construir cientos de reactores en pocas décadas, no podemos depender de la tritio-producción de los primeros reactores para alimentar los siguientes. Necesitamos una estrategia industrial para generar tritio a gran escala fuera de los reactores.

Hoy no existe una solución clara a este reto, y sin ella, la transición hacia una economía energética basada en la fusión quedaría bloqueada desde su inicio. Este cuello de botella logístico y estratégico requiere I+D específica, inversión y una hoja de ruta internacional urgente.

2. Alta disponibilidad operativa: que el reactor funcione casi siempre

En la fusión, no basta con encender el reactor. Tiene que estar operativo el 90 % o más del tiempo si queremos competir con otras tecnologías. ¿Por qué es tan importante este parámetro?

Porque de él depende el coste por megavatio-hora producido. Si el reactor solo funciona un 20 % del tiempo, sus costes de construcción, mantenimiento y operación se disparan.

Para lograr una alta disponibilidad, deben resolverse varios retos simultáneos:

• Diseños redundantes, que permitan mantener el funcionamiento incluso con fallos parciales.
• Sistemas de mantenimiento remoto, capaces de sustituir piezas desgastadas o dañadas sin intervención humana directa y con tiempos mínimos de parada.
• Materiales ultraresistentes, que aguanten durante años las condiciones extremas de temperatura, radiación y presión sin degradarse.

Esto convierte la disponibilidad en un parámetro de integración sistémica, donde la física, la ingeniería y la robótica deben trabajar de forma coordinada.

3. Eficiencia energética: el gran olvidado del debate

Aunque a menudo queda fuera de los titulares, la eficiencia es el factor que definirá si la fusión puede generar electricidad de forma rentable. Ibarra señala que debemos medir no solo la energía producida en la reacción, sino la que realmente llega a la red eléctrica.

Esta eficiencia depende de dos aspectos clave:

• El consumo interno del sistema: refrigeración, campos magnéticos, mantenimiento, etc.
• La eficiencia térmica de conversión: es decir, cuánto calor generado se convierte en electricidad útil.

El segundo depende de la temperatura a la que se opera el sistema de extracción de calor. A mayor temperatura, mayor eficiencia… pero también mayor exigencia para los materiales. Se trata de un compromiso técnico delicado, en el que elevar el rendimiento implica someter al reactor a condiciones cada vez más extremas.

Y aquí volvemos al punto de partida: necesitamos materiales que no solo resistan esas condiciones, sino que lo hagan durante décadas.

IFMIF-DONES: validación de materiales para hacer realidad la fusión

Toda esta visión técnica converge en un punto clave: los materiales deben probarse en condiciones reales. Y eso es precisamente lo que hará el proyecto que lidera Ángel Ibarra: IFMIF-DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility – DEMO Oriented NEutron Source).

Situado en Granada y con apoyo de la Comisión Europea, IFMIF-DONES será una infraestructura científica única en el mundo, clave en la hoja de ruta europea hacia la fusión.

Entre sus características destacan:

• Un haz de deuterones de alta potencia que impactará sobre una corriente de litio líquido, generando neutrones con energías similares a los de un reactor de fusión.
• Un sistema que permitirá irradiar materiales estructurales y funcionales y estudiar cómo se comportan bajo condiciones extremas de radiación, temperatura y corrosión.
• La capacidad de acelerar décadas de pruebas de envejecimiento en apenas unos meses, con datos fiables para el diseño de reactores como DEMO.

Pero DONES no es solo ciencia. Su potencial va mucho más allá del laboratorio. Es un proyecto tractor, capaz de generar un ecosistema tecnológico e industrial de alto valor añadido.

Una oportunidad para posicionar a España como líder en fusión

IFMIF-DONES representa una palanca estratégica para España y, en particular, para Andalucía. A su alrededor ya se está empezando a configurar un ecosistema con varios elementos clave:

• Startups tecnológicas especializadas en robótica, instrumentación, sensórica y materiales avanzados.
• Centros de investigación e innovación vinculados a universidades (UGR, UPM, UC3M, UPC) y al CSIC.
• Empresas industriales que desarrollan y validan componentes en condiciones de frontera.
• Inversores y fondos de capital riesgo con interés creciente en tecnologías deeptech asociadas a la transición energética.

En palabras del propio Ibarra, “DONES no es una instalación aislada, es un nodo de un ecosistema en expansión que puede situar a España entre los líderes mundiales en tecnología de fusión.”

El proyecto está generando ya un efecto multiplicador en empleo cualificado, atracción de talento internacional y transferencia tecnológica. Se estima que en su fase operativa, IFMIF-DONES creará más de 1.000 empleos directos e indirectos, muchos de ellos de alta cualificación.

Además, esta infraestructura puede posicionar a España como proveedor clave de componentes, materiales y conocimiento para el mercado global de la fusión, que -si todo avanza- será uno de los motores industriales del siglo XXI.

Más allá del laboratorio: construir una industria (y un país líder en fusión)

El mensaje de Ángel Ibarra va mucho más allá del ámbito científico. Si algo deja claro su intervención es que la fusión debe dejar de pensarse como una tecnología del futuro y empezar a tratarse como una cadena de valor industrial que se construye hoy.

España tiene una oportunidad única de liderar esta transformación, no solo como país anfitrión de IFMIF-DONES, sino como actor global en el mercado de la fusión. Pero para convertir esa oportunidad en ventaja competitiva, hace falta activar todos los engranajes:

• Crear consorcios industriales que conecten ciencia, tecnología y empresa.
• Establecer marcos de inversión estables y a largo plazo, con colaboración público-privada real.
• Apostar por proyectos tractores, incluso cuando su retorno no sea inmediato.
• Formar talento interdisciplinar, capaz de entender tanto la física como el negocio, la regulación o la innovación tecnológica.

Porque como recuerda Ibarra, “la ciencia puede demostrar que la fusión es posible, pero solo la industria puede convertirla en realidad energética.” Y esa industria empieza a construirse ahora.

Una carrera que ya ha empezado

La energía de fusión está dejando de ser una promesa para convertirse en una hoja de ruta real. Pero no será una tecnología que llegue sola: hay que construirla. Y eso implica decisiones industriales, alianzas estratégicas, inversión sostenida y visión de país.

La intervención de Ángel Ibarra en el Future Trends Forum Fusion Forward no es solo una reflexión técnica; es un llamamiento a actuar. A activar todo el potencial que España puede tener en esta carrera: como nodo clave del ecosistema europeo de fusión, como motor de innovación en materiales, y como actor industrial de primer nivel en uno de los sectores más transformadores del siglo XXI.

Este artículo es una parte del análisis que hemos realizado en el Future Trends Forum. El informe completo, Energía de Fusión: una revolución energética en marcha, recoge las aportaciones de más de veinte expertos internacionales y define los cinco ejes críticos para escalar la energía de fusión como motor climático, económico y tecnológico.

Descárgalo aquí y descubre en detalle cómo podemos construir hoy el sistema energético de mañana.