Inteligencia artificial para recrear la energía ilimitada y limpia del Sol en el centro de Madrid

Las ganancias que promete el 'domesticar' esta energía son más que tentadoras. Empezando porque las reacciones de fusión, que difieren de las que ocurren en los actuales reactores de fisión (como los de Chernóbil o Fukushima) en que los átomos no se dividen, sino que se unen, liberan una energía casi ilimitada, limpia y, además, mucho más segura. El principal problema es que aquí, en nuestro planeta, simular durante un parpadeo esas condiciones es todo un reto científico y tecnológico. Aún así, se han dado pasos clave, como en 2022, cuando el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en EE.UU., obtuvo por primera vez una reacción de fusión que obtuvo más energía de la que se necesitó para generarla.

De forma paralela, otros reactores intentan con vías alternativas conseguir también que la energía de las estrellas alimente nuestras neveras. Uno de los más avanzados es el TJ-II, un generador de estrellas 'made in Spain' que se encuentra en Madrid donde «se exploran los límites de la ciencia y la ciencia de los límites para hacer realidad el sueño de la fusión nuclear para la sociedad», explica desde la sala de control del reactor Carlos Hidalgo, director del Laboratorio Nacional de Fusión, dependiente del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat). Este prototipo de tipo stellarator -que controla la energía que se crea en su interior con imanes exteriores- «será el sistema que en el futuro utilicen los reactores de fusión comerciales», vaticina Hidalgo.

Pero para llegar a ese punto aún quedan muchas pruebas, experimentos y pasos que durarán años. No obstante, ahora el Ciemat tiene un nuevo aliado para acelerar el proceso: IBM. El gigante tecnológico, en conjunción con Aggity, su socia española, apoya el proceso con tecnologías de inteligencia artificial generativa que, en base a los datos que se recogen en los experimentos del TJ-II, ha creado el sistema 'watsonx', una especie de 'ChatGPT' que pueden utilizar los investigadores del Ciemat para hacer consultas sobre las pruebas que se han llevado a cabo en el reactor durante los casi 20 años que lleva funcionando.

«Estamos conectando bases de datos muy específicas de parámetros del plasma, con aplicaciones predictivas de 'Machine Learning' para el reconocimiento de patrones en señales e imágenes a través de grandes modelos de lenguaje de forma generativa«, explica Augusto Pereira, responsable del proyecto de IA en el Laboratorio Nacional de Fusión del Ciemat. »Esto nos permitirá a corto plazo disponer de un asistente virtual de apoyo durante la operación del TJ-II que nos ayude, por ejemplo, como un sistema recomendador para conseguir plasmas de confinamiento mejorado, buscar configuraciones experimentales efectivas anteriores del dispositivo o simplemente para obtener informes de operación al final del día a partir de los experimentos realizados en cada sesión».

Los usuarios pueden preguntar cosas como cuántas descargas se han llevado a cabo en un día, cuánto éxito han tenido, los diez experimentos más energéticos de la historia del TJ-II u otros parámetros que les ayuden a encontrar «patrones ocultos» que existen entre la ingente cantidad de datos recogida (18 Terabytes en total, equivaliendo un Terabyte a unas 250.000 fotos digitales de 12 megapíxel), «pero que sería muy complicado extraerlos de todas las fuentes en las que están», señala Pereira. Es decir, 'watsonx' recaba toda la información y la extrae en función de las preguntas que se le van haciendo, a modo de ChatGPT.

«Ahí dentro se consiguen temperaturas de diez millones de grados, se llevan a cabo miles de experimentos y se han generado muchísimos datos», explica por su parte Manuel Villalba, Technical Leader de IBM España, Portugal, Grecia e Israel. «Con la IA se puede fusionar toda la información y se generan sintéticamente las señales con un 80 o 90 por ciento de fiabilidad». De hecho, el sistema ya ha empezado a ofrecer resultados científicos y, de momento, se ha publicado un estudio con el funcionamiento del algoritmo y otro más se encuentra en camino.

Este proyecto, que cuenta con fondos europeos, no termina aquí. La intención es ampliar las habilidades de 'watsonx'. «El siguiente paso será introducir un agente de IA que se especialice, aprenda y pueda relacionar con otra información, aportando predicciones», indica Pereira. En última instancia, el equipo busca que todo lo aprendido con el TJ-II se implemente en el futuro reactor de fusión ITER, un megaproyecto en el que participan más de 30 países (incluyendo a EE.UU., China y Rusia) y que será la demostración de que la energía de las estrellas es viable en la Tierra.

«Y aunque aún está en construcción en Francia -señala por su parte Hidalgo-, nosotros tenemos que estar trabajando en paralelo. Gracias a la IA podremos hacer simulaciones antes de que ITER esté operativo». Estos desarrollos aspiran a, por ejemplo, detectar las zonas en las que la vasija (donde se contiene toda la energía en forma de plasma, un estado de la materia entre líquido y gas que también está en nuestro Sol) experimenta picos de calor y, en ese caso, tomar decisiones autónomas como parar el proceso si se detecta un peligro.

«IBM tiene como principio fundamental la apuesta por la innovación abierta, y la colaboración con el Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT para aprovechar el poder de la IA generativa y las capacidades diferenciales de IBM watsonx ahondan en esta filosofía -dice por su parte Villalba-. La fusión nuclear es una de las líneas de investigación más prometedoras para abordar los desafíos energéticos e IBM vuelve a estar implicado de nuevo en un proyecto dirigido a mejorar el mundo».