Immagine copertina generata con l’intelligenza artificiale
Helion punta sui semiconduttori avanzati per aumentare l’efficienza delle proprie centrali a fusione e migliorare la quantità di elettricità prodotta. La startup statunitense ha ottenuto 175 milioni di dollari di finanziamenti federali per sviluppare e produrre componenti elettronici destinati ai suoi impianti, affiancati da ulteriori 50 milioni provenienti da un investitore privato. Il progetto si inserisce nella corsa alla realizzazione della prima centrale commerciale, con l’obiettivo di fornire elettricità a Microsoft entro il 2028.
Innovazione nei semiconduttori per la fusione nucleare
Il nuovo progetto di Helion riguarda lo sviluppo di semiconduttori e componenti elettronici di potenza in grado di ridurre le perdite di energia durante il funzionamento delle centrali. Attualmente, questi dispositivi disperdono circa il 5-10% dell’elettricità che li attraversa. Una percentuale apparentemente contenuta, ma che può diventare significativa quando le perdite si accumulano all’interno di un sistema complesso.
Secondo David Kirtley, cofondatore e amministratore delegato dell’azienda, dimezzare queste dispersioni potrebbe consentire di raddoppiare la potenza in uscita dal sistema di fusione. Si tratta di un risultato potenziale, non ancora dimostrato su impianti commerciali, che evidenzia il ruolo dell’elettronica di potenza nella competitività della tecnologia.
Finanziamenti e produzione negli Stati Uniti
I 175 milioni di dollari federali sono stati assegnati attraverso il Dipartimento del Commercio nell’ambito del CHIPS Act, la legge statunitense dedicata al rafforzamento della ricerca e della produzione di semiconduttori. A questi si aggiungono 50 milioni di dollari di investimento privato, il cui finanziatore non è stato reso noto.
Le risorse saranno destinate soprattutto allo sviluppo di capacità produttive automatizzate per assemblare, confezionare e testare i moduli a semiconduttore. Oltre 100 milioni di dollari sosterranno la ricerca e lo sviluppo nello Stato di Washington, mentre circa 80 milioni saranno impiegati in Vermont per strumenti, progettazione e processi produttivi avanzati, anche attraverso la collaborazione con GlobalFoundries.
La nuova linea produttiva sarà realizzata nello Stato di Washington e punta a diventare la prima negli Stati Uniti a produrre questa particolare categoria di semiconduttori, utilizzabile anche nell’industria, nel trattamento delle acque reflue, in medicina e nella difesa. Il finanziamento attribuisce inoltre al governo federale una partecipazione non votante da 175 milioni di dollari in Helion, calcolata sulla valutazione del suo ultimo round di finanziamento.
La centrale Orion e l’accordo con Microsoft
Parallelamente alla ricerca sui semiconduttori, Helion sta lavorando alla centrale Orion, con l’obiettivo di rispettare la scadenza del 2028 per fornire elettricità alla rete destinata anche a Microsoft. L’azienda sta quindi portando avanti due percorsi collegati: la costruzione del primo impianto e il miglioramento delle tecnologie che potrebbero rendere più efficienti le centrali successive.
I tempi, tuttavia, rappresentano un vincolo. Kirtley ha spiegato che la ricerca finanziata dal nuovo programma non sarà pronta per essere integrata in Orion prima dell’avvio dell’impianto, anche perché i contratti federali possono richiedere mesi per essere negoziati. I benefici sono attesi soprattutto nelle generazioni successive di centrali, per aumentarne l’efficienza e rafforzarne la competitività nei mercati dell’elettricità.
Come Helion vuole recuperare direttamente l’energia
La strategia tecnologica della startup si basa sulla cosiddetta conversione diretta dell’energia. A differenza delle centrali tradizionali, che utilizzano il calore per produrre vapore e azionare turbine, Helion punta a recuperare elettricità direttamente dalle reazioni di fusione.
Il suo reattore utilizza una configurazione magnetica nella quale il combustibile viene introdotto alle estremità di una camera, riscaldato fino a formare plasma e accelerato mediante campi magnetici. Quando i plasmi entrano in collisione, vengono ulteriormente compressi fino a raggiungere temperature superiori a 100 milioni di gradi Celsius. L’energia liberata viene quindi catturata attraverso magneti e condensatori e convertita in elettricità.
I semiconduttori sono essenziali per gestire rapidamente il flusso elettrico in entrata e recuperarlo con perdite ridotte. L’obiettivo finale è ottenere centrali capaci di produrre più energia di quanta ne consumino per funzionare, condizione necessaria per la sostenibilità commerciale della fusione. Helion mantiene comunque come priorità la fornitura di elettricità alla rete, mentre le applicazioni nell’industria e nella difesa rappresentano ulteriori possibili sviluppi della tecnologia.
Fonte: TechCrunch
