Nos asociamos con Commonwealth Fusion Systems (CFS) para acercar a la realidad la energía de fusión limpia, segura e ilimitada.
La fusión, el proceso que alimenta el sol, promete energía limpia y abundante sin residuos radiactivos de larga duración. Hacer que funcione aquí en la Tierra significa mantener estable un gas ionizado, conocido como plasma, a temperaturas superiores a los 100 millones de grados Celsius, todo dentro de los límites de una máquina de energía de fusión. Se trata de un problema de física muy complejo que estamos trabajando para resolver con inteligencia artificial (IA).
Hoy anunciamos nuestra asociación de investigación con Commonwealth Fusion Systems (CFS), líder mundial en energía de fusión. CFS es pionero en un camino más rápido hacia una energía de fusión limpia, segura y efectivamente ilimitada con su máquina tokamak compacta y potente llamada SPARC.
SPARC aprovecha potentes imanes superconductores de alta temperatura y pretende ser la primera máquina de fusión magnética de la historia en generar energía de fusión neta: más energía de la fusión de la que se necesita para sostenerla. Ese logro histórico se conoce como cruzar el “punto de equilibrio” y es un hito crítico en el camino hacia una energía de fusión viable.
Esta asociación se basa en nuestro trabajo innovador utilizando IA para controlar con éxito un plasma. Con socios académicos del Centro Suizo de Plasma de la EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), demostramos que el aprendizaje por refuerzo profundo puede controlar los imanes de un tokamak para estabilizar formas de plasma complejas. Para cubrir una gama más amplia de física, desarrollamos TORAX, un simulador de plasma rápido y diferenciable escrito en JAX.
Ahora, llevaremos ese trabajo al CFS para acelerar el cronograma para entregar energía de fusión a la red. Hemos estado colaborando en tres áreas clave hasta ahora:
Producir una simulación rápida, precisa y diferenciable de un plasma de fusión. Encontrar el camino más eficiente y robusto para maximizar la energía de fusión. Utilizar el aprendizaje por refuerzo para descubrir nuevas estrategias de control en tiempo real.
La combinación de nuestra experiencia en IA con el hardware de vanguardia de CFS hace que esta sea la asociación ideal para avanzar en descubrimientos fundamentales en energía de fusión en beneficio de la comunidad de investigación mundial y, en última instancia, del mundo entero.
Simulando plasma de fusión
Para optimizar el rendimiento de un tokamak, necesitamos simular cómo el calor, la corriente eléctrica y la materia fluyen a través del núcleo de un plasma e interactúan con los sistemas que lo rodean. El año pasado, lanzamos TORAX, un simulador de plasma de código abierto creado para la optimización y el control, ampliando el alcance de las cuestiones de física que podríamos abordar más allá de la simulación magnética. TORAX está integrado en JAX, por lo que puede ejecutarse fácilmente tanto en CPU como en GPU y puede integrar sin problemas modelos impulsados por IA, incluido el nuestro, para lograr un rendimiento aún mejor.
TORAX ayudará a los equipos de CFS a probar y perfeccionar sus planes operativos mediante la ejecución de millones de experimentos virtuales incluso antes de que se active SPARC. También les brinda flexibilidad para adaptar rápidamente sus planes una vez que lleguen los primeros datos.
Este software se ha convertido en un eje en los flujos de trabajo diarios de CFS, ayudándoles a comprender cómo se comportará el plasma en diferentes condiciones, ahorrando tiempo y recursos valiosos.