El futuro de la energía pasa por la fusión: la visión de Pablo Rodríguez (MIT)

La energía de fusión lleva décadas considerada una posible solución estructural al problema energético global. En teoría, permite generar grandes cantidades de electricidad sin emisiones de CO₂, sin residuos radiactivos de larga vida y con un combustible prácticamente ilimitado. Pero la distancia entre la teoría y la implementación real ha sido, hasta ahora, abismal.

En el marco del Future Trends Forum (FTF), el think tank de la Fundación Innovación Bankinter, se ha celebrado un webinar con Pablo Rodríguez-Fernández, investigador principal del MIT Plasma Science and Fusion Center, especializado en modelado y simulación de reactores por confinamiento magnético. La sesión fue conducida por Marce Cancho, directora del FTF, y tuvo un doble objetivo:

1. Presentar las principales conclusiones del informe Energía de Fusión: una revolución energética en marcha, elaborado por el FTF tras una sesión de trabajo con 30 expertos internacionales.
2. Profundizar, de la mano de un investigador en activo, en el estado actual de la tecnología y en los pasos necesarios para hacer viable su escalado industrial.

Este artículo recoge las claves de la sesión: desde la motivación tecnológica y climática que impulsa la fusión hasta las tecnologías que hoy la están haciendo avanzar.

Si quieres ver el webinar completo, puedes hacerlo en este vídeo:

Energía de Fusión con Pablo Rodríguez (MIT)

Conclusiones del Future Trends Forum sobre energía de fusión

Antes de la intervención de Pablo Rodríguez-Fernández, Marce Cancho presenta las principales conclusiones del informe elaborado por el Future Trends Forum tras reunir a 30 expertos internacionales en junio de 2025. El grupo identificó cinco ejes prioritarios para acelerar el desarrollo de la energía de fusión:

1. Tecnología

Es necesario avanzar desde los experimentos de laboratorio hacia dispositivos de fusión completos que permitan abordar los desafíos de integración y operación de sistemas. La construcción de estos reactores experimentales es clave para madurar la tecnología y reducir incertidumbres técnicas.

2. Colaboración público-privada

La movilización de capital a gran escala y la creación de alianzas estratégicas entre administraciones y empresas son fundamentales. En los últimos cinco años, ha aumentado de forma significativa la inversión privada en startups de fusión, con actores destacados tanto en Estados Unidos (como Commonwealth Fusion Systems) como en Europa (como Proxima Fusion, Renaissance Fusion o Tokamak Energy).

3. Talento

Existe una escasez crítica de profesionales con conocimientos especializados en física del plasma, criogenia, superconductividad y otros campos relacionados. Formar y retener talento cualificado es un requisito imprescindible para que los proyectos de fusión puedan desarrollarse a escala industrial.

4. Regulación

Aunque la fusión presenta riesgos muy distintos a los de la fisión nuclear, muchos marcos regulatorios siguen aplicando criterios heredados. El informe señala la necesidad de diseñar entornos regulatorios específicos que acompañen el avance tecnológico, sin generar cuellos de botella innecesarios.

5. Comunicación

Es necesario construir una narrativa clara, realista y comprensible sobre la fusión nuclear. La aceptación pública será un factor determinante para su implementación, y solo se logrará mediante una comunicación rigurosa basada en evidencias.

Por qué necesitamos nuevas fuentes de energía

Pablo Rodríguez-Fernández abre su intervención recordando el motivo por el cual investigar en fusión nuclear es relevante hoy. Más del 80 % de la energía primaria mundial sigue dependiendo de combustibles fósiles. Esta situación genera un volumen elevado de emisiones de CO₂, directamente correlacionadas con el desarrollo económico y el aumento del consumo energético.

Incluso con un crecimiento sostenido de las energías renovables, las proyecciones indican que en 2050 una parte significativa del suministro eléctrico -más del 50 % en países como Estados Unidos- seguiría proviniendo de fuentes fósiles. En paralelo, la demanda energética global seguirá aumentando, impulsada por el crecimiento demográfico y la industrialización de economías emergentes.

Fuente: webinar

La transición energética necesita, por tanto, nuevas tecnologías capaces de cubrir la demanda de energía de base, sin depender de condiciones climáticas ni requerir almacenamiento masivo. Estas tecnologías deben cumplir simultáneamente cinco requisitos:

1. No emitir gases de efecto invernadero.
2. Utilizar un combustible abundante.
3. Tener un perfil de seguridad alto.
4. Ser escalables en el tiempo y en el espacio.
5. Integrarse en las redes eléctricas existentes.

En este contexto, la fusión nuclear se plantea como una alternativa real a medio plazo, capaz de complementar a las renovables y contribuir a la descarbonización del sistema energético.

Qué es la fusión nuclear y cómo funciona

La fusión nuclear consiste en reproducir en la Tierra el mismo proceso físico que ocurre en el interior del Sol: unir núcleos atómicos ligeros -generalmente isótopos del hidrógeno, como el deuterio y el tritio- para formar un núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía en el proceso.

Para que esa reacción ocurra, es necesario calentar el combustible a más de 100 millones de grados, lo que genera un estado de la materia llamado plasma, extremadamente caliente y difícil de contener.

El principal reto no está en provocar la reacción, sino en confinar ese plasma sin que toque las paredes del reactor que se fundirían al instante).

Para resolverlo, se usa un dispositivo llamado tokamak, que crea un campo magnético en forma de rosquilla capaz de mantener el plasma flotando, como si estuviera “levitando” dentro del reactor.

A diferencia de la fisión nuclear, que divide átomos pesados y genera residuos radiactivos de larga vida, la fusión no produce emisiones contaminantes ni residuos peligrosos a largo plazo. Además, el combustible base (deuterio y litio para generar tritio) es abundante y distribuido de forma geopolíticamente estable.

Fuente: webinar

El principal reto no está en el principio físico, sino en la ingeniería necesaria para contener y mantener el plasma -una sustancia extremadamente caliente y conductora- en condiciones estables durante el tiempo suficiente para que la reacción genere más energía de la que consume.

Para lograr esto, existen varias aproximaciones tecnológicas. La que concentra mayor atención y recursos es el confinamiento magnético mediante dispositivos tokamak, donde campos magnéticos de alto campo en forma toroidal controlan el plasma. También se investiga el confinamiento inercial y otros enfoques alternativos.

Una de esas alternativas, el confinamiento inercial por láser, logró en 2022 un hito sin precedentes: obtener ganancia neta de energía en una reacción de fusión. El experimento, realizado en el National Ignition Facility (NIF), demostró que es posible liberar más energía de la que se invierte en calentar el plasma, aunque todavía muy lejos de una solución comercial. Pablo Rodríguez lo menciona como un avance importante, pero recuerda que este enfoque es diferente al que él investiga en el MIT -la fusión por confinamiento magnético- y que cada vía tecnológica tiene sus propios desafíos. Este tipo de avances serán objeto de análisis en próximos seminarios del Future Trends Forum.

Tecnologías para lograr la fusión

Como acabamos de mencionar, el enfoque más avanzado para lograr la fusión nuclear controlada es el confinamiento magnético del plasma, utilizando dispositivos llamados tokamaks. En ellos, campos magnéticos muy intensos se emplean para mantener el plasma -una mezcla de núcleos y electrones a altísima temperatura- aislado del contacto con las paredes del reactor.

Un concepto clave para evaluar si un reactor está logrando su objetivo es el factor de ganancia Q. Este valor mide cuánta energía genera el plasma en comparación con la energía que se le inyecta para mantenerlo. Si Q < 1, el sistema pierde energía. Si Q = 1, se produce la misma energía que se consume. El objetivo para un reactor experimental como SPARC es alcanzar un Q mayor o igual a 10, es decir, que el plasma genere diez veces más energía de la que recibe.

Fuente: webinar

Pero, como señala Rodríguez-Fernández, lograr un Q elevado no garantiza por sí solo que una planta de fusión sea viable. Aún hay que alimentar muchos otros sistemas que consumen energía: criogenia, electroimanes, refrigeración, extracción térmica. Por eso, se trabaja también en optimizar el diseño completo del reactor, no solo la eficiencia del plasma.

Aquí es donde entran en juego los superconductores de alta temperatura (HTS). Estos materiales permiten generar campos magnéticos mucho más intensos que los superconductores tradicionales, lo que posibilita construir reactores más compactos, eficientes y potencialmente más baratos. Esta es la base del diseño de SPARC, el reactor experimental desarrollado por Commonwealth Fusion Systems junto al MIT.

Rodríguez-Fernández participa en este proyecto desde el área de modelado predictivo, utilizando simulaciones avanzadas para anticipar el comportamiento del plasma bajo distintas condiciones operativas. Este enfoque permite reducir incertidumbres técnicas y acelerar el desarrollo de reactores con una base científica sólida.

Proyectos clave en la carrera de la fusión

Durante el webinar, Pablo Rodríguez insiste en que los avances recientes en materiales -especialmente los superconductores de alta temperatura (HTS)– han sido un punto de inflexión para la energía de fusión. Estos materiales permiten construir reactores más compactos y eficientes, capaces de generar campos magnéticos mucho más intensos. Este salto tecnológico ha sido clave para atraer inversión privada a gran escala y acelerar el ritmo de desarrollo.

En los últimos cinco a seis años, la inversión en startups de fusión se ha disparado. Actualmente, hay más de 8.000 millones de dólares invertidos en el sector privado a nivel global, con más de 40 dispositivos diferentes en desarrollo. Al menos siete empresas superan los 200 millones de dólares en capital riesgo. Solo en 2025, se estima que la inversión combinada entre China y Estados Unidos superará los 4.000 millones de dólares.

El caso más representativo es Commonwealth Fusion Systems, una spin-off del MIT que lidera el desarrollo del reactor SPARC, con una financiación privada que ya supera los 3.000 millones de dólares. El proyecto combina física de plasmas, simulación avanzada y tecnología HTS, y busca demostrar que es posible alcanzar plasmas de energía neta antes de 2030.

En Europa, están ganando tracción startups como:

• Próxima Fusion (Alemania)
• Renaissance Fusion (Francia)
• Tokamak Energy (Reino Unido)

Todas ellas, representadas en el foro. También destacan TypeOne Energy (EE.UU.) y OpenStar (Nueva Zelanda). Cada una explora enfoques distintos –desde tokamaks esféricos hasta stellarators– con el objetivo común de acelerar el desarrollo de reactores comerciales.

Fuente: webinar

Este ecosistema privado no sustituye los grandes programas públicos, pero sí los complementa. En paralelo, siguen en marcha proyectos como:

• ITER: consorcio internacional que busca demostrar la viabilidad científica de la fusión a gran escala.
• IFMIF-DONES: centrado en la validación de materiales frente a condiciones extremas.
• SMART: proyecto español en el que el grupo de Rodríguez-Fernández está contribuyendo con simulaciones avanzadas.

La combinación de inversión privada, liderazgo científico y cooperación internacional está marcando un cambio de etapa. La investigación fundamental ha dado paso a una fase de ingeniería aplicada, con calendarios más ajustados y objetivos orientados a la red eléctrica.

Retos tecnológicos por resolver

Según Pablo Rodríguez-Fernández, lograr que la fusión se convierta en una fuente de energía práctica y competitiva no depende únicamente de alcanzar un buen factor de ganancia energética. Existen otros retos técnicos fundamentales que aún no tienen solución y que deben abordarse antes de poder construir una planta de fusión funcional.

1. Extracción del calor

Los plasmas de fusión liberan una cantidad de energía muy elevada. Esa energía debe extraerse de forma controlada para calentar agua, mover una turbina y generar electricidad. El problema es que, en el proceso, se pueden dañar los materiales de las paredes del reactor. Aún no se ha resuelto cómo diseñar sistemas de extracción térmica que gestionen estos flujos de calor sin degradar la infraestructura.

2. Materiales resistentes a la radiación

Además del calor, las reacciones de fusión generan neutrones de alta energía. Estos neutrones son útiles porque permiten calentar materiales para extraer energía, pero también suponen una amenaza: dañan los superconductores, los electroimanes y las paredes del reactor. No existen hoy materiales que resistan este entorno de forma prolongada. Se está explorando la posibilidad de diseñar reactores con piezas intercambiables, pero el objetivo es maximizar su vida útil para mantener la planta dentro de límites económicos viables.

3. Producción y reciclado de tritio

El combustible principal de la fusión es la reacción entre deuterio y tritio. El deuterio es abundante, pero el tritio no existe en la naturaleza en cantidades útiles. Las plantas de fusión deberán contar con un sistema interno para generarlo, mediante un ciclo cerrado: los neutrones generados en la fusión reaccionan con litio y producen nuevo tritio, que se reutiliza en la misma instalación. Este ciclo es esencial, pero todavía no se ha demostrado experimentalmente ni se sabe si puede alcanzar la eficiencia necesaria para sostener el funcionamiento continuo del reactor.

4. Estabilidad del plasma

Es necesario garantizar que el plasma se mantenga estable y confinado durante todo el proceso. Las llamadas disrupciones -pérdidas bruscas de estabilidad- y las inestabilidades en el borde del plasma pueden dañar el reactor y detener la reacción. Aunque se están desarrollando sistemas de predicción y control basados en inteligencia artificial, todavía no se ha demostrado su eficacia a escala de reactor completo.

5. Coste de construcción

Una planta de fusión debe ser económicamente viable. Si los costes de construcción se sitúan en el rango de varios miles de millones de euros por reactor, será difícil que compita con otras fuentes de energía. Por eso, uno de los focos actuales de desarrollo es encontrar formas de reducir drásticamente los costes de construcción y operación.

6. Integración del sistema completo

Finalmente, uno de los retos más complejos es la integración técnica de todos los subsistemas en una misma instalación. En una planta de fusión, conviven zonas con temperaturas criogénicas de -250 °C (superconductores) a escasos metros de un plasma a 100 millones de grados. Además, se suman los sistemas de turbinas, refrigeración, combustible, campos magnéticos y extracción de energía. Conseguir que todo esto funcione de forma coordinada y estable es un reto de ingeniería que aún está por demostrar.

¿Por qué apostar por la fusión?

Al final de su intervención, Pablo Rodríguez-Fernández repasa las características que debe tener una nueva fuente energética para cubrir el espacio que deben dejar los combustibles fósiles. La fusión nuclear, señala, cumple con muchas de ellas y puede ser un candidato real para producir energía limpia, abundante y escalable.

1. Sin emisiones contaminantes

La fusión no emite dióxido de carbono ni gases de efecto invernadero. El producto principal de la reacción es helio, un gas noble, inerte y no contaminante, que incluso puede tener usos industriales. Esta característica la convierte en una opción alineada con los objetivos de descarbonización.

2. Combustible abundante y denso en energía

El combustible necesario es de fácil acceso:

• El deuterio se encuentra en el agua de mar.
• El tritio puede generarse a partir de litio, presente en la corteza terrestre.

Gracias a la alta densidad energética de la fusión, las cantidades necesarias de estos materiales son muy pequeñas. Se puede producir energía a gran escala con volúmenes mínimos de combustible.

3. Seguridad intrínseca

La fusión no puede provocar accidentes por reacción en cadena. Si se interrumpe el proceso, la reacción se detiene automáticamente. Esto la convierte en una fuente de energía segura tanto para las personas como para el entorno.

4. Residuos radiactivos mucho menores

Aunque la fusión no genera residuos de larga vida como la fisión, sí se producen neutrones que activan los materiales estructurales del reactor. Esto genera cierta radiactividad, pero en niveles muy inferiores a los de la fisión nuclear. Además, no se producen residuos de forma continua, y el tratamiento se limita al desmontaje de componentes al final de su vida útil.

5. Energía programable y de base

A diferencia de las renovables, la fusión no depende de factores climáticos. Tiene potencial para producir energía constante y programable, lo que la hace adecuada para cubrir la demanda base del sistema eléctrico.

6. Escalable y compatible con infraestructuras actuales

La fusión puede integrarse en el sistema eléctrico existente. Utiliza tecnologías convencionales como turbinas y generadores, y es escalable, con plantas que podrían ir desde varios cientos de megavatios hasta gigavatios de potencia, en línea con las centrales eléctricas actuales.

Preguntas del público: radiación, España, IA y vocación científica

La sesión se cierra con una ronda de preguntas del público, donde Pablo Rodríguez-Fernández responde a dudas clave sobre los impactos, aplicaciones y futuro de la fusión nuclear.

¿Qué tipo de radiación generan los reactores de fusión?

Rodríguez-Fernández explica que la reacción de fusión entre deuterio y tritio genera neutrones, que transportan la mayor parte de la energía. Estos neutrones se capturan para convertir su energía cinética en energía térmica, utilizada para mover turbinas. Sin embargo, algunos de esos neutrones interactúan con las paredes del reactor y los sistemas estructurales, haciendo que esos materiales se vuelvan radiactivos. Esta radiactividad no se libera al entorno, pero sí requiere que, al final de la vida útil de la planta, los componentes sean tratados con infraestructura nuclear adecuada.

Además, aclara que el tritio, aunque es radiactivo, tiene una vida media corta (unos 12 años) y se mantiene contenido dentro de la planta en un sistema cerrado. No se libera al medio ambiente, y su gestión se realiza de forma controlada.

¿Qué papel juega España en la investigación en fusión?

España ha tenido una participación activa en el programa ITER y cuenta con una larga trayectoria en investigación en fusión a través de universidades y centros como el CIEMAT. En la actualidad, destaca el proyecto IFMIF-DONES, con sede en Granada, que se enfocará en estudiar materiales resistentes a la radiación para futuros reactores. Rodríguez-Fernández señala que este tipo de infraestructura es fundamental para resolver uno de los retos técnicos clave de la fusión.

Además, adelanta que Ángel Ibarra, responsable del proyecto IFMIF-DONES, participará en un próximo webinar del Future Trends Forum junto a Carlos Hidalgo, Director del Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT.

¿Cómo se está aplicando la inteligencia artificial en fusión?

Rodríguez-Fernández trabaja directamente en este ámbito. Explica que la IA se aplica principalmente en tres frentes:

1. Aceleración de simulaciones: Las simulaciones físicas del plasma son muy complejas y costosas computacionalmente. La IA permite construir modelos subrogados que sustituyen o aceleran estas simulaciones.
2. Análisis de datos experimentales: Los experimentos acumulan enormes volúmenes de datos. La IA se utiliza para encontrar patrones y extraer conocimiento útil de estas bases de datos.
3. Control y predicción: La IA también se emplea para anticipar inestabilidades del plasma y diseñar sistemas de control más robustos, aunque esta aplicación aún está en desarrollo.

¿Qué le motivó a dedicarse a la fusión?

De formación en ingeniería industrial, Rodríguez-Fernández explica que la fusión le atrajo por su potencial transformador. La considera una energía que no depende de recursos limitados, sino del conocimiento humano. Desarrollar la capacidad de controlar la misma energía que hace brillar al Sol, dice, es uno de los retos más inspiradores de nuestra época.

¿En qué consiste su trabajo actual?

Su grupo de investigación no trabaja directamente en superconductores, sino en el comportamiento del plasma. Su objetivo es encontrar regímenes operativos más eficientes y estables para los reactores, y diseñar simulaciones que ayuden a maximizar el rendimiento de los experimentos y extraer de ellos la mayor cantidad de información posible para optimizar futuras plantas de fusión.

Próximo webinar: inversión y liderazgo en la fusión

Os emplazamos al próximo webinar del ciclo sobre energía de fusión del Future Trends Forum, que tendrá lugar el 16 de octubre, con la participación de Sehila González. En esta sesión hablaremos de inversión, del papel de las startups, de los retos tecnológicos y de por qué los últimos cuatro o cinco años han sido clave para el impulso privado del sector a nivel global.

Este encuentro servirá también como antesala del webinar del 30 de octubre, en el que contaremos con dos referentes internacionales:

• Susana Reyes, desde EE.UU., Vicepresidenta de Diseño de Cámaras y Plantas en Xcimer Energy, especializada en fusión por láser.
• Itxaso Ariza, desde Reino Unido, Directora de Tecnología (CTO) en Tokamak Energy, una de las startups más avanzadas en fusión magnética.

Dos mujeres españolas liderando desde el ámbito internacional el futuro energético.

Les esperamos a todos el 16 de octubre para seguir explorando, con los protagonistas, cómo se construye la energía del futuro.

Mientras tanto, les invitamos a leer el informe Energía de Fusión: una revolución energética en marcha.