Helion recibe US$175 millones para chips que duplicarían su energía de fusión

La empresa de fusión nuclear Helion recibió US$175 millones en fondos federales de Estados Unidos para investigar, desarrollar y fabricar semiconductores avanzados y electrónica de potencia destinados a sus plantas de energía de fusión. El anuncio se hizo el jueves y la subvención, de tres años, fue otorgada por el Departamento de Comercio en el marco de la Ley CHIPS, la norma impulsada durante la gestión de Joe Biden para fortalecer la producción de semiconductores en el país.

Esos dispositivos pierden hoy entre 5% y 10% de la electricidad que los atraviesa. En un sistema complejo como el de Helion, esas pérdidas se acumulan. "Si podemos reducir esa pérdida a la mitad, eso equivale al doble de potencia de salida del sistema de fusión", explicó David Kirtley, cofundador y CEO de la compañía.

Helion corre contra el tiempo para terminar su primera planta, Orion, y cumplir con el plazo de 2028 para entregar electricidad de la red a Microsoft. Los fondos del premio ayudarán a construir capacidad automatizada de módulos semiconductores, empaquetado y pruebas para abastecer a la máquina de fusión que está en construcción.

La nueva línea de producción se levantará en el estado de Washington y será la primera en Estados Unidos en fabricar una clase de semiconductor que se usa no solo en energía de fusión, sino también en manufactura, tratamiento de aguas residuales, medicina y defensa. "No hay fabricantes estadounidenses que lo hagan hoy", afirmó Kirtley. "Esto habilita absolutamente el paso de cero a 100 para semiconductores avanzados, de alto voltaje y pulsados en Estados Unidos".

Además del financiamiento federal, Helion anunció una inversión privada nueva de US$50 millones, aunque no reveló al inversor. En total, la compañía reunió más de US$3.200 millones, lo que la convierte en la segunda startup de fusión mejor financiada del sector.

Más de US$100 millones se destinarán a investigación y desarrollo de semiconductores y empaquetado avanzado en Washington, mientras que cerca de US$80 millones apoyarán tareas de I+D en Vermont para herramientas, diseño y procesos de semiconductores avanzados junto a GlobalFoundries. Esa empresa, por su parte, recibió más de US$80 millones del gobierno federal para avanzar en la fabricación de semiconductores de nitruro de galio, un tipo muy usado en electrónica de potencia.

Kirtley reconoció que la I+D financiada por el premio no llegará a Orion a tiempo para el lanzamiento, porque los contratos federales pueden tardar meses en negociarse. Aun así, sostuvo que promete mejorar la eficiencia de las plantas posteriores de Helion, lo que elevaría su competitividad en mercados eléctricos muy exigentes.

La eficiencia de los semiconductores es clave para el enfoque de fusión de Helion, que extrae electricidad directamente de las reacciones de fusión en lugar de usarlas para calentar vapor y mover una turbina. La startup desarrolla un reactor de configuración de campo invertido: el combustible se inyecta en ambos extremos de una cámara con forma de reloj de arena, se calienta hasta formar plasma y los plasmas se aceleran uno contra otro con campos magnéticos. Al colisionar, otro campo comprime la bola y eleva la temperatura a más de 100 millones de grados centígrados.

A esas temperaturas y presiones, los átomos del combustible comienzan a fusionarse y liberan energía que empuja el plasma hacia afuera. Esa fuerza presiona contra el campo magnético, y la energía es capturada por los imanes y capacitores y convertida en electricidad, de modo similar a cómo un auto híbrido o eléctrico recarga la batería al usar los motores para frenar.

Helion afirma que ese método, conocido como conversión directa de energía, ayudará a que los reactores futuros produzcan más energía de la que necesitan para operar, un hito que toda planta de fusión debe alcanzar para ser comercialmente viable. La electrónica de potencia eficiente es una pieza central de ese proceso. "Una de las partes habilitantes de nuestra tecnología que nos permite esta recuperación directa de electricidad es el semiconductor moderno", dijo Kirtley. "Vamos a llevar eso al siguiente nivel".

El sector energético no es el único ámbito donde la electrónica de potencia avanzada podría tener impacto. Los vehículos eléctricos representan hoy el uso más amplio. La electrónica de consumo también podría beneficiarse, aunque allí las exigencias de tamaño y potencia son menores que las de Helion. La industria de defensa aparece como otro beneficiario probable, en un contexto de creciente interés por las armas de energía ante el uso de drones en los campos de batalla.