Tamaño del mercado global, pronóstico y tendencias destacadas durante 2025-2037
El tamaño del Nuclear Fusion Market fue de 331.600 millones de dólares en 2024 y se estima que alcanzará los 633.800 millones de dólares a finales de 2037, expandiéndose a una tasa compuesta anual del 5,1% durante el período previsto, es decir, 2025-2037. En 2025, el tamaño de la industria de la fusión nuclear se estima en 345.130 millones de dólares.
El mercado de la fusión nuclear está experimentando un rápido crecimiento, impulsado por los avances tecnológicos, el aumento de las inversiones privadas y el aumento de la población mundial. Sin embargo, el sistema energético existente es ambientalmente insostenible, económicamente inestable y contribuye a la inseguridad global. Para satisfacer esta creciente demanda, es esencial realizar una transición hacia una fuente de energía limpia, asequible y abundante, lo que requiere un gran avance en la tecnología de energía limpia.
Además, en el sur de Francia se están construyendo proyectos emblemáticos como el Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER). ITER es el tokamak más grande del mundo, un dispositivo de fusión magnética destinado a demostrar la viabilidad de la fusión como fuente de energía a gran escala y libre de carbono. Al confinar y calentar plasma dentro de un campo magnético, el ITER pretende lograr una ganancia neta de energía a partir de la fusión termonuclear, allanando así el camino para futuras centrales eléctricas de fusión. Este proyecto ITER reúne a 35 países, incluidos China, la Unión Europea, India, Japón, Corea, Rusia y Estados Unidos, en un esfuerzo de colaboración para avanzar en la ciencia de la fusión y la tecnología de los reactores.
Por otro lado, iniciativas privadas como TAE Technologies, una empresa con sede en California, han obtenido importantes fondos privados por un total aproximado de 1200 millones de dólares para desarrollar tecnología de fusión. TAE se centra en reactores avanzados de configuración reservada de campo (FRC) impulsados por haces, con el objetivo de proporcionar una fuente de energía limpia y sostenible. La comercialización de la energía de fusión transformará el panorama energético global, ofreciendo una solución sostenible a las crecientes necesidades energéticas del mundo. Las centrales nucleares convencionales generan energía mediante fisión, un proceso en el que los átomos pesados, como el uranio, se desintegran y liberan energía. Por el contrario, la fusión produce energía combinando núcleos atómicos ligeros, como el hidrógeno, bajo temperaturas y presiones extremadamente altas.
La mayoría de los diseños de reactores de fusión se centran en la utilización de isótopos de hidrógeno, concretamente deuterio (D) y tritio (T), para generar plasma. El plasma es un estado de la materia de alta energía compuesto de átomos ionizados y partículas cargadas. La fusión ocurre más rápidamente con estos isótopos que con el hidrógeno normal, ya que requiere temperaturas y densidades más bajas. A diferencia de la fisión, la fusión deuterio-tritio genera solo radiación de neutrones de corta duración y no produce residuos radiactivos de larga duración.
Sector de fusión nuclear: impulsores del crecimiento y desafíos
Impulsores de crecimiento
- Necesidad creciente de herramientas en la industria: el mercado de la fusión nuclear está presenciando una demanda creciente de herramientas e infraestructura especializadas, fundamentales para la construcción y el mantenimiento de reactores de fusión. La fabricación de componentes de reactores de fusión presenta desafíos como el desarrollo de materiales que puedan soportar calor extremo y radiación de neutrones, gestionar la intensa emisión de calor y lograr tolerancias de ingeniería precisas. Esto está impulsado en gran medida por los complejos requisitos operativos y de diseño de la tecnología de fusión, donde las herramientas diseñadas con precisión son esenciales para lograr las condiciones esenciales para reacciones de fusión sostenidas.
El desarrollo y la producción de herramientas especializadas para la fusión nuclear desempeñan un papel crucial en la mejora de la ciencia y la ingeniería de materiales y al mismo tiempo fortalecen el ecosistema de la cadena de suministro de la industria. Por ejemplo, la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA) está colaborando con un socio de la industria para acelerar el diseño de plantas de energía de fusión utilizando herramientas digitales de próxima generación, con el objetivo de mejorar la integración y la eficiencia del diseño.
Esto mejora la eficiencia operativa y la seguridad de las plantas de fusión, lo que impulsa el mercado de la fusión nuclear a través de mayores inversiones y colaboraciones interindustriales. Por ejemplo, los avances en los sistemas robóticos de alta precisión para manipular componentes orientados al plasma han mejorado significativamente el rendimiento y la longevidad del reactor. Empresas como General Atomic y Tokamak Energy están a la vanguardia del desarrollo de este tipo de soluciones innovadoras.
- Avances en la tecnología de cuarta generación: el salto repentino de la energía nuclear ofrece mayor seguridad, eficiencia y sostenibilidad que sus predecesores. Estas mejoras son más importantes para el mercado de la fusión nuclear, donde los reactores tradicionales producen desechos radiactivos de larga duración que requieren un almacenamiento seguro durante períodos prolongados. Además, los reactores convencionales utilizan sólo una pequeña fracción del potencial energético del combustible nuclear, lo que genera ineficiencias, y garantizar la seguridad del reactor para evitar accidentes ha sido una preocupación crítica en la energía nuclear. Abordar desafíos de larga data, como la gestión de residuos, la eficiencia del combustible y la seguridad operativa, impulsa los avances en la tecnología de cuarta generación.
La integración de tecnologías de generación IV en reactores de fusión mejora su viabilidad y atractivo, lo que lleva a mayores inversiones en investigación y desarrollo y fomenta la expansión del mercado de fusión nuclear. Por ejemplo, el reactor rápido refrigerado por sodio (SFR) está diseñado para consumir actínidos del combustible nuclear gastado, minimizando así los residuos radiactivos a largo plazo. El reactor de muy alta temperatura (VHTR) emplea características de seguridad inherentes, como un coeficiente de temperatura negativo, que naturalmente disminuye la potencia de salida del reactor si la temperatura aumenta excesivamente.
China TR-PM es un pequeño reactor nuclear modular. Se trata de un reactor de IV generación de lecho de guijarros con enfriador de gas de alta temperatura (HTGR) que comenzó a producir energía en diciembre de 2021 y entró en operación comercial a finales de 2023. El primer reactor de IV generación operativo del mundo demuestra el potencial de las tecnologías nucleares mejoradas para mejorar la seguridad y la eficiencia del reactor.
De manera similar, el desarrollo del reactor Natrium por parte de TerraPower, que combina un reactor rápido de sodio con un sistema de almacenamiento de energía en sales fundidas, ejemplifica el potencial del avance de la generación IV para revolucionar la producción de energía. La convergencia de la Generación IV y las mejoras y el desarrollo de la tecnología de fusión fomentan un entorno dinámico para la innovación, lo que atrae el interés de gobiernos, inversores privados y colaboraciones internacionales comprometidas con dar forma al futuro de la producción de energía.
Desafíos
- Alto coste de la energía nuclear: el coste sustancial de la tecnología de fusión nuclear sigue siendo un obstáculo importante para su adopción generalizada y la expansión del mercado de la fusión nuclear. El desarrollo de reactores de fusión exige una importante inversión de capital, no sólo para la construcción sino también para una amplia investigación y desarrollo. Estos altos costos se derivan de las complejidades tecnológicas, la necesidad de material mejorado capaz de soportar condiciones extremas y el prolongado cronograma requerido para la transición de un reactor del concepto al desarrollo operativo.
Como resultado, la elevada carga financiera coloca a la fusión nuclear en desventaja competitiva en comparación con fuentes de energía renovables más establecidas y rentables. En consecuencia, el crecimiento del mercado de la fusión nuclear se ve limitado, ya que los inversores y los gobiernos evalúan la viabilidad económica de los proyectos de fusión con métodos alternativos de generación de energía.
- Retos técnicos para lograr una fusión sostenible: Lograr una reacción de fusión nuclear controlada que genere más energía de la que consume sigue siendo un desafío técnico importante. Mantener las temperaturas y presiones extremas necesarias para la fusión es muy complejo, y la tecnología actual aún tiene que lograr una ganancia neta de energía estable y continua, un hito esencial para la producción de energía práctica y escalable. Este desafío principal obstaculiza la transición de reactores de fusión experimentales a sistemas operativos, lo que retrasa los plazos de desarrollo y genera preocupación sobre la viabilidad de la fusión como fuente de energía fiable.
Mercado de fusión nuclear: ideas clave
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Año base |
2024 |
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Año de pronóstico |
2025-2037 |
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CAGR |
5,1% |
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Tamaño del mercado del año base (2024) |
331,6 mil millones de dólares |
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Tamaño del mercado del año previsto (2037) |
633,8 mil millones de dólares |
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Alcance Regional |
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Segmentación de fusión nuclear
Tecnología (confinamiento inercial y confinamiento magnético)
Se prevé que el segmento de confinamiento inercial dominará más del 72,1 % de la cuota de mercado de la fusión nuclear para 2037. En la fusión por confinamiento inercial, los dispositivos utilizan fuentes de energía intensas, como láseres o rayos de iones, para comprimir rápidamente pequeños gránulos esféricos que contienen combustible de deuterio-tritio (9D-T) a densidades excepcionalmente altas. Esta compresión genera ondas de choque que calientan el combustible y, al alcanzar un umbral crítico, se produce la ignición, dando lugar a reacciones de fusión. La Instalación Nacional de Ignición (NIF) de Estados Unidos logró avances notables en este campo en agosto del 2021, cuando anunció un rendimiento de fusión de 1,3 megajulios (MJ), lo que representa un avance considerable hacia la consecución de la ignición.
En una planta de energía de fusión conceptual que emplee ICF, el proceso implicaría la ignición rápida y repetitiva de pastillas de combustible potencialmente varias veces por segundo. El inmenso calor producido por estas reacciones de fusión se endurecería para generar vapor, que a su vez impulsaría turbinas para producir electricidad. Este enfoque tiene como objetivo replicar el mecanismo de producción de energía del sol, ofreciendo la perspectiva de una fuente de energía limpia y prácticamente ilimitada para el futuro.
Por otro lado, el confinamiento magnético contribuye a una participación del 27,1% del mercado de fusión nuclear durante el período de pronóstico. El sistema magnético utiliza un electroimán para contener plasma confinado en una cámara toroidal (en forma de rosquilla). En los tokamaks, el plasma se calienta a una temperatura superior a los 100 millones de grados centígrados, como lo demuestra China. Tokamak superconductor experimental avanzado (EAST), que mantuvo tales temperaturas durante más de 1000 segundos. El método de calentamiento incluye una fuerte corriente eléctrica dentro del plasma y emplea sistemas auxiliares como el calentamiento por microondas. Por ejemplo, el proyecto ITER tiene previsto utilizar un sistema de calentamiento por resonancia ciclotrón de electrones (ECRH) para calentar electrones en plasma mediante radiación electromagnética de alta intensidad.
Durante el proceso de fusión, el plasma alcanza temperaturas extremadamente altas, lo que requiere un confinamiento efectivo para mantener una alta estabilidad y eficiencia. Los campos magnéticos son específicamente adecuados para este propósito, ya que los iones y electrones cargados siguen naturalmente las líneas del campo magnético, evitando la pérdida de energía. Para evitar el contacto con las paredes del reactor, que causaría disipación de calor y pérdida de energía, el plasma se confina dentro de un campo magnético toroidal.
Para un confinamiento óptimo, se superpone un componente de campo poloidal al campo toroidal, creando una estructura magnética helicoidal que contiene y controla eficazmente el plasma. Con su solución comprobada para el progreso continuo, el confinamiento inercial es la principal entre las posibles soluciones a la demanda mundial de energía. La fortaleza predominante en el sector tecnológico refleja la confianza entre los inversores públicos y privados.
Combustible (Deuterio/tritio, Deuterio, Deuterio y Helio-3, Protón Boro)
El deuterio y el tritio, ambos isótopos pesados del hidrógeno, sirven como combustibles principales en las reacciones de fusión nuclear. El deuterio, que constituye aproximadamente el 0,0312 % del hidrógeno natural, puede extraerse eficazmente del agua de mar, lo que la convierte en un recurso casi inagotable. El tritio, por el contrario, es escaso debido a su corta vida media de 12,3 años. Sin embargo, se puede sintetizar dentro de un reactor de fusión criándolo a partir de litio mediante reacciones con neutrones producidos durante la fusión. El deuterio y el helio-3, un isótopo poco común en la Tierra, requieren extracción de fuentes extraterrestres o producción mediante otras reacciones nucleares.
La investigación tiene como objetivo utilizar la reacción de fusión protón-boro-11 en el futuro, ya que no produce neutrones directamente, aunque pueden ocurrir algunas reacciones. En teoría, el deuterio contenido en 1 litro de agua tiene el potencial de generar la misma cantidad de energía que la combustión de 300 litros de petróleo. Este enorme potencial energético significa que el océano de la Tierra tiene suficientes reservas de deuterio para sustentar la demanda energética mundial durante millones de años.
Nuestro análisis en profundidad del mercado mundial de fusión nuclear incluye los siguientes segmentos:
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Tecnología |
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Combustible |
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Personalizar este informeIndustria de fusión nuclear - Sinopsis regional
Estadísticas del mercado europeo
Para 2037, el mercado europeo de fusión nuclear captará más del 35,9 % de los ingresos. Sigue a la vanguardia de la investigación sobre fusión nuclear, impulsada por esfuerzos de colaboración como el proyecto ITER en Francia. La fusión nuclear será la principal fuente de energía en la segunda parte del siglo, y Europa está bien posicionada para liderar el camino si sus recursos se gestionan adecuadamente. En Francia y Alemania, el aumento de la demanda de electricidad está impulsado por una mayor electrificación en varios sectores, incluidos el transporte, la refrigeración de espacios, los grandes electrodomésticos y los centros de información y servicios. tecnologías de la comunicación (TIC).
Se han logrado avances significativos en la ampliación del acceso a la electricidad para minimizar el número de personas sin electricidad por debajo de 1.000 millones (el 11 % de la población mundial), especialmente en las zonas rurales. La Comisión Europea publicó la Hoja de Ruta Energía 2050, destacando la energía nuclear como el componente básico de la transición energética. Esto pone de relieve que la energía nuclear desempeña un papel crucial en el suministro de electricidad con bajas emisiones de carbono manteniendo al mismo tiempo la eficiencia de costes. Además, plantea 5 escenarios para lograr una reducción del 80% de las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la incorporación de energía nuclear, energías renovables y captura y almacenamiento de carbono (CAC). En todos los escenarios, se prevé que la electricidad desempeñe un papel cada vez más dominante, casi duplicando su participación en el consumo final de energía nuclear. Este liderazgo se ve reforzado por importantes inversiones de la Unión Europea, centradas en lograr la paridad de red y la generación de energía sostenible.
Análisis del mercado de Asia Pacífico
Se prevé que la demanda mundial de energía aumentará significativamente en las próximas décadas, impulsada por el crecimiento demográfico y la expansión económica de países en desarrollo como China e India. La energía nuclear desempeña un papel crucial para satisfacer esta demanda, proporcionando una fuente confiable de electricidad de carga básica y al mismo tiempo abordando las preocupaciones sobre el cambio climático global. Como fuente de energía baja en carbono, la energía nuclear tiene uno de los ciclos de vida más bajos en emisiones de gases de efecto invernadero por unidad de energía producida, comparable a las fuentes de energía renovables. A diferencia de la generación de energía basada en combustibles fósiles, la energía nuclear produce emisiones mínimas de gases de efecto invernadero durante su ciclo de vida, lo que la convierte en un componente fundamental de las estrategias destinadas a mitigar el cambio climático.
Empresas que dominan el panorama de la fusión nuclear
- Zap Energía
- Descripción general de la empresa
- Estrategia empresarial
- Ofertas de productos clave
- Rendimiento financiero
- Indicadores clave de rendimiento
- Análisis de riesgos
- Desarrollo reciente
- Presencia regional
- Análisis FODA
- TAE Technologies
- Commonwealth Fusion
- Energía de helio
- Lockheed Martin
- Hyperjet Fusion
- Marvel Fusión
- Tipo Uno de Energía
- HB11
- Energía Agni Fusión
Los principales actores están aprovechando enfoques innovadores en reactores de fusión compactos y tecnologías de confinamiento magnético mejoradas para mantener la viabilidad y escalabilidad de la energía de fusión. Atraer importantes inversores públicos y privados. Su experiencia e infraestructura los sitúan a la vanguardia del avance de la energía de fusión hacia su implementación práctica.
In the News
- En febrero de 2025, Pine Island New Energy Partners (PINEP), una empresa de capital privado, y Type One Energy, la principal empresa de fusión de estelaradores del mercado, anunciaron una asociación estratégica para acelerar el desarrollo de una cadena de suministro más sólida para la industria de la energía de fusión. A medida que el sector de la fusión mundial se acerca rápidamente a la comercialización, la necesidad de optimizar y escalar el suministro de componentes especializados y habilidades de fabricación avanzadas se vuelve más apremiante que nunca.
- En junio de 2024, Helion Energy participó activamente en la búsqueda de aprovechar la energía de fusión para contribuir a un futuro energético sostenible en Washington y más allá. La organización está desarrollando una de las primeras plantas de energía de fusión del mundo. Actualmente, Helion Energy colabora con clientes destacados, como Microsoft y Nucor, en su transición de la tecnología de fusión de conceptos teóricos a aplicaciones prácticas.
Créditos del autor: Dhruv Bhatia
- Report ID: 7377
- Published Date: May 02, 2025
- Report Format: PDF, PPT
