Wow, this is bright. It must use a lot of power. Well, flying you all in here must have cost a bit of energy too. So the whole planet needs a lot of energy, and so far we've been running mostly on fossil fuel. We've been burning gas. It's been a good run. It got us to where we are, but we have to stop. We can't do that anymore.
¡Guau! Esto es brillante. Debe usar muchísima energía. Bueno, traer a todos Uds. acá debe haber costado un poco de energía también. Todo el planeta necesita mucha energía, y hasta ahora hemos estado utilizando combustibles fósiles fundamentalmente. Hemos estado quemando gasolina. Ha sido una buena carrera. Nos trajo hasta aquí, pero debemos detenernos. No podemos seguir haciéndolo.
So we are trying different types of energy now, alternative energy, but it proved quite difficult to find something that's as convenient and as cost-effective as oil, gas and coal. My personal favorite is nuclear energy. Now, it's very energy-dense, it produces solid, reliable power, and it doesn't make any CO2.
Por eso actualmente se están probando diferentes tipos de energía, energía alternativa. Pero resultó ser bastante difícil encontrar algo tan conveniente y tan rentable como el petróleo, el gas y el carbón. Mi favorita es la energía nuclear. Es una energía muy densa. Produce una potencia sólida y confiable, y no produce nada de CO2. Sabemos de dos formas de producir energía nuclear: la fisión y la fusión.
Now we know of two ways of making nuclear energy: fission and fusion. Now in fission, you take a big nucleus, you break it in part, in two, and it makes lots of energy, and this is how the nuclear reactor today works. It works pretty good. And then there's fusion. Now, I like fusion. Fusion's much better. So you take two small nuclei, you put it together, and you make helium, and that's very nice. It makes lots of energy. This is nature's way of producing energy. The sun and all the stars in the universe run on fusion. Now, a fusion plant would actually be quite cost-effective and it also would be quite safe. It only produces short term radioactive waste, and it cannot melt down. Now, the fuel from fusion comes from the ocean. In the ocean, you can extract the fuel for about one thousandth of a cent per kilowatt-hour, so that's very, very cheap. And if the whole planet would run on fusion, we could extract the fuel from the ocean. It would run for billions and billions of years.
En la fisión, tomas un gran núcleo, lo rompes en partes, en dos, y esto produce cantidades de energía, y así es cómo un reactor nuclear de hoy en día funciona. Funciona bastante bien. Y luego está la fusión. Me gusta la fusión. La fusión es mucho mejor. Tomas dos pequeños núcleos, los juntas, y produces helio, y eso es muy lindo. Produce mucha energía. Esta es la forma en la que la naturaleza produce energía. El Sol y todas las estrellas del universo funcionan por fusión. Una planta de fusión sería en realidad muy rentable y también sería bastante segura. Solo produce residuos radiactivos a corto plazo, y no puede fundirse. Y el combustible de la fusión viene del océano. Puedes extraer el combustible del océano a precio de una milésima parte de centavo por kilovatio-hora, así que eso es muy, muy barato. Y si todo el planeta funcionara por fusión, podríamos extraer combustible del océano. Duraría miles de millones y miles de millones de años.
Now, if fusion is so great, why don't we have it? Where is it? Well, there's always a bit of a catch. Fusion is really, really hard to do. So the problem is, those two nuclei, they are both positively charged, so they don't want to fuse. They go like this. They go like that. So in order to make them fuse, you have to throw them at each other with great speed, and if they have enough speed, they will go against the repulsion, they will touch, and they will make energy. Now, the particle speed is a measure of the temperature. So the temperature required for fusion is 150 billion degrees C. This is rather warm, and this is why fusion is so hard to do.
Ahora bien, si la fusión es tan grande, ¿por qué no la tenemos? ¿Dónde está? Bueno, siempre hay un pero. La fusión es muy, muy difícil de hacer. El problema es que esos dos núcleos, ambos tienen carga positiva, y no quieren fusionarse. Hacen esto. Echan para acá, para allá. Para lograr fusionarlos, hay que lanzarlos el uno hacia el otro a gran velocidad, y si tienen suficiente velocidad, van a ir en contra de la repulsión, se van a tocar, y producirán energía. Pero la velocidad de las partículas es una medida de la temperatura. Así que la temperatura requerida para la fusión es de 150 mil millones de grados C. Es algo más bien caliente, y es la razón por la cual la fusión es tan difícil de hacer.
Now, I caught my little fusion bug when I did my Ph.D. here at the University of British Columbia, and then I got a big job in a laser printer place making printing for the printing industry. I worked there for 10 years, and I got a little bit bored, and then I was 40, and I got a mid-life crisis, you know, the usual thing: Who am I? What should I do? What should I do? What can I do? And then I was looking at my good work, and what I was doing is I was cutting the forests around here in B.C. and burying you, all of you, in millions of tons of junk mail. Now, that was not very satisfactory. So some people buy a Porsche. Others get a mistress. But I've decided to get my bit to solve global warming and make fusion happen.
El bicho de la fusión me picó cuando hice mi Doctorado aquí en la Universidad de British Columbia, pero luego conseguí un buen trabajo en un lugar de impresión a láser imprimiendo para la industria gráfica. Trabajé allí durante 10 años, y me aburrí un poco, y entonces, a los 40, tuve mi crisis de la edad adulta, ya saben, lo de siempre: ¿Quién soy yo? ¿Qué debería hacer? ¿Qué debo hacer? ¿Qué puedo hacer? Y me puse a ver mi grandioso trabajo, y lo que estaba haciendo era que estaba talando los bosques de aquí, de B.C. y enterrándolos a Uds., a todos Uds., en millones de toneladas de correo basura. Y eso no era muy satisfactorio. Y en estos casos, algunas personas compran un Porsche. Otros se consiguen una amante. Pero yo he decidido poner mi granito de arena para resolver el calentamiento global y lograr que la fusión sea posible.
Now, so the first thing I did is I looked into the literature and I see, how does fusion work? So the physicists have been working on fusion for a while, and one of the ways they do it is with something called a tokamak. It's a big ring of magnetic coil, superconducting coil, and it makes a magnetic field in a ring like this, and the hot gas in the middle, which is called a plasma, is trapped. The particles go round and round and round the circle at the wall. Then they throw a huge amount of heat in there to try to cook that to fusion temperature. So this is the inside of one of those donuts, and on the right side you can see the fusion plasma in there.
Entonces, la primera cosa que hice fue buscar en la literatura y encontré, cómo funciona la fusión. Los físicos han estado trabajando en la fusión durante algún tiempo, y una de las formas en que lo hacen es con algo llamado tokamak. Es un gran anillo de bobina magnética, bobina superconductora, que crea un campo magnético en un anillo como éste, y el gas caliente de en medio, llamado plasma, es atrapado. Las partículas dan vueltas y vueltas alrededor del círculo en la pared. Luego se lanza una enorme cantidad de calor allí adentro para tratar de cocinar eso a la temperatura de fusión. Este es el interior de una de esas rosquillas, y en el lado derecho se puede ver el plasma de fusión allí.
Now, a second way of doing this is by using laser fusion. Now in laser fusion, you have a little ping pong ball, you put the fusion fuel in the center, and you zap that with a whole bunch of laser around it. The lasers are very strong, and it squashes the ping pong ball really, really quick. And if you squeeze something hard enough, it gets hotter, and if it gets really, really fast, and they do that in one billionth of a second, it makes enough energy and enough heat to make fusion. So this is the inside of one such machine. You see the laser beam and the pellet in the center.
Una segunda forma de hacerlo es mediante el uso de la fusión por láser. Ahora bien, en la fusión por láser, tienes una pequeña bola de ping pong, pones el combustible de la fusión en el centro, e irradias eso con muchos haces láser a todo el alrededor. Los láser son muy fuertes, y aplastan la pelota de ping pong muy, muy rápido. Y si aprietas algo bastante fuerte, se pone más caliente, y si esto pasa muy, muy rápido, y si pasa en la milmillonésima de segundo, se genera suficiente energía y suficiente calor para lograr la fusión. Este es el interior de una máquina de este tipo. Ven el rayo láser y el perdigón en el centro.
Now, most people think that fusion is going nowhere. They always think that the physicists are in their lab and they're working hard, but nothing is happening. That's actually not quite true. This is a curve of the gain in fusion over the last 30 years or so, and you can see that we're making now about 10,000 times more fusion than we used to when we started. That's a pretty good gain. As a matter of fact, it's as fast as the fabled Moore's Law that defined the amount of transistors they can put on a chip. Now, this dot here is called JET, the Joint European Torus. It's a big tokamak donut in Europe, and this machine in 1997 produced 16 megawatts of fusion power with 17 megawatts of heat. Now, you say, that's not much use, but it's actually pretty close, considering we can get about 10,000 times more than we started. The second dot here is the NIF. It's the National Ignition Facility. It's a big laser machine in the U.S., and last month they announced with quite a bit of noise that they had managed to make more fusion energy from the fusion than the energy that they put in the center of the ping pong ball. Now, that's not quite good enough, because the laser to put that energy in was more energy than that, but it was pretty good.
Ahora bien, la mayoría de la gente piensa que la fusión no va a ninguna parte. Siempre piensan que los físicos están en su laboratorio y que están trabajando duro, pero no pasa nada. Eso, en realidad, no tiene nada de cierto. Esta es una curva de la ganancia en fusión de algo así como los últimos 30 años, y se puede ver que ahora estamos haciendo aproximadamente 10 000 veces más fusión de lo que hacíamos cuando comenzamos. Es una muy buena ganancia. De hecho, es tan rápida como la legendaria Ley de Moore que define la cantidad de transistores que se pueden colocar en un chip. Este punto aquí es llamado JET, el Joint European Torus. Es una gran rosquilla tokamak en Europa, y esta máquina en 1997 produjo 16 megavatios de energía de fusión con 17 megavatios de calor. Uds. dirán que eso no sirve para nada, pero en realidad estamos bastante cerca, y más si consideramos que podemos obtener cerca de 10 000 veces más que cuando comenzamos. El segundo punto aquí es el NIF. Es la Instalación Nacional de Ignición. Es una gran máquina láser en los EE. UU., y el mes pasado se anunció con bastante ruido que habían logrado hacer más energía de fusión, de la fusión, que la energía que pusieron en el centro de la pelota de ping pong. No es un resultado suficientemente bueno por aquello de que el láser usado representó más energía que eso, pero era bastante bueno. Ahora bien, este es el ITER, pronunciado en francés: 'i-terh'.
Now this is ITER, pronounced in French: EE-tairh. So this is a big collaboration of different countries that are building a huge magnetic donut in the south of France, and this machine, when it's finished, will produce 500 megawatts of fusion power with only 50 megawatts to make it. So this one is the real one. It's going to work. That's the kind of machine that makes energy.
Es una colaboración grande de distintos países que están construyendo una enorme rosquilla magnética en el sur de Francia, y esta máquina, cuando esté terminada, producirá 500 megavatios de energía de fusión con solo 50 megavatios para hacerlo. Esta sí es la de verdad. Va a funcionar. Ese es el tipo de máquina que produce energía.
Now if you look at the graph, you will notice that those two dots are a little bit on the right of the curve. We kind of have fallen off the progress. Actually, the science to make those machines was really in time to produce fusion during that curve. However, there has been a bit of politics going on, and the will to do it was not there, so it drifted to the right. ITER, for example, could have been built in 2000 or 2005, but because it's a big international collaboration, the politics got in and it delayed it a bit. For example, it took them about three years to decide where to put it.
Ahora bien, si nos fijamos en el gráfico, se darán cuenta de que esos dos puntos están un poco a la derecha de la curva. Es como si nos hubiéramos caído de la línea del progreso. La verdad es que la ciencia para hacer esas máquinas sí estuvo a tiempo para la producción de fusión con esa curva. Pero los políticos han metido las manos y la voluntad para hacerlo como que no ha estado allí, y de ahí ese desvío a la derecha. ITER, por ejemplo, pudo haber sido construido en el 2000 o 2005, pero por ser una colaboración internacional grande, la política entró en juego y se retrasaron un poco. Por ejemplo, les tomó unos tres años decidir dónde colocarlo.
Now, fusion is often criticized for being a little too expensive. Yes, it did cost a billion dollars or two billion dollars a year to make this progress. But you have to compare that to the cost of making Moore's Law. That cost way more than that. The result of Moore's Law is this cell phone here in my pocket. This cell phone, and the Internet behind it, cost about one trillion dollars, just so I can take a selfie and put it on Facebook. Then when my dad sees that, he'll be very proud. We also spend about 650 billion dollars a year in subsidies for oil and gas and renewable energy. Now, we spend one half of a percent of that on fusion. So me, personally, I don't think it's too expensive. I think it's actually been shortchanged, considering it can solve all our energy problems cleanly for the next couple of billions of years.
Ahora bien, la fusión es a menudo criticada por ser más bien cara. Sí, costó mil millones de dólares o dos mil millones de dólares al año lograr este progreso. Pero deben compararlo con el costo de cumplir la Ley de Moore. Aquello costó mucho más que esto. El resultado de la Ley de Moore es este celular en mi bolsillo. Este celular, y el internet detrás de él, costaron aproximadamente un billón de dólares, y todo para que yo pueda tomarme una selfie y subirla a Facebook. Y cuando mi padre vea eso, estará muy orgulloso. También gastamos unos 650 mil millones de dólares al año en subsidios al petróleo y el gas y las energías renovables. Gastamos la mitad de una parte de eso en la fusión. Así que yo, personalmente, no creo que sea demasiado caro. En realidad, creo que ha sido un regalo, considerando que puede resolver todos nuestros problemas de energía limpia para el próximo par de miles de millones de años.
Now I can say that, but I'm a little bit biased, because I started a fusion company and I don't even have a Facebook account. So when I started this fusion company in 2002, I knew I couldn't fight with the big lads. They had much more resources than me. So I decided I would need to find a solution that is cheaper and faster.
Digo esto, aunque puedo estar un poco parcializado, ya que empecé una compañía de fusión, y ni siquiera tengo cuenta en Facebook. Cuando empecé esta empresa de fusión en el 2002, sabía que no podía luchar con los grandes muchachos. Ellos tenían muchos más recursos que yo. Así que decidí que iba a necesitar encontrar una solución más barata y más rápida.
Now magnetic and laser fusion are pretty good machines. They are awesome pieces of technology, wonderful machines, and they have shown that fusion can be done. However, as a power plant, I don't think they're very good. They're way too big, way too complicated, way too expensive, and also, they don't deal very much with the fusion energy. When you make fusion, the energy comes out as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma. Those neutrons hit the wall of the machine. It damages it. And also, you have to catch the heat from those neutrons and run some steam to spin a turbine somewhere, and on those machines, it was all a bit of an afterthought. So I decided that surely there is a better way of doing that.
La fusión magnética y la láser son máquinas bastante buenas. Son piezas impresionantes de tecnología, máquinas maravillosas, y han demostrado que la fusión se puede hacer. Sin embargo, como plantas de energía, no creo que sean muy buenas. Son demasiado grandes, demasiado complicadas, demasiado caras, y no tratan mucho con la energía de fusión tampoco. Cuando haces la fusión, la energía sale en forma de neutrones, neutrones rápidos que salen del plasma. Esos neutrones chocan contra la pared de la máquina. La dañan. Y también, tienes que tomar el calor de esos neutrones y producir un poco de vapor para girar una turbina en alguna parte, y en esas máquinas, todo eso era como una especie de añadidura. Entonces pensé, que seguramente hay una mejor manera de hacer eso.
So back to the literature, and I read about the fusion everywhere. One way in particular attracted my attention, and it's called magnetized target fusion, or MTF for short. Now, in MTF, what you want to do is you take a big vat and you fill that with liquid metal, and you spin the liquid metal to open a vortex in the center, a bit like your sink. When you pull the plug on a sink, it makes a vortex. And then you have some pistons driven by pressure that goes on the outside, and this compresses the liquid metal around the plasma, and it compresses it, it gets hotter, like a laser, and then it makes fusion. So it's a bit of a mix between a magnetized fusion and the laser fusion. So those have a couple of very good advantages. The liquid metal absorbs all the neutrons and no neutrons hit the wall, and therefore there's no damage to the machine. The liquid metal gets hot, so you can pump that in a heat exchanger, make some steam, spin a turbine. So that's a very convenient way of doing this part of the process. And finally, all the energy to make the fusion happen comes from steam-powered pistons, which is way cheaper than lasers or superconducting coils.
Así que volví a la literatura, y leí sobre la fusión en todo el mundo. Una forma en particular me llamó la atención, y se llama fusión objetivo magnetizado, o FTM, para abreviar. En un FTM, lo que haces es que tomas un gran tonel y lo llenas con metal líquido, y giras el metal líquido para abrir un vórtice en el centro, un poco como tu fregadero. Al tirar del tapón en un fregadero, tienes un vórtice. Y luego están unos pistones impulsados a presión que van en el exterior, y esto comprime el metal líquido alrededor del plasma, y lo comprime, se pone más caliente, como un láser, y se logra la fusión. Así que es un poco una mezcla entre la fusión magnética y la fusión láser. Estos tienen un par de ventajas muy buenas. El metal líquido absorbe todos los neutrones y ningún neutrón choca contra la pared, y por lo tanto no hay daños en la máquina. El metal líquido se calienta, de tal manera que puedes bombearlo en un intercambiador de calor, hacer un poco de vapor, girar una turbina. Así que esa es una forma muy conveniente de hacer esta parte del proceso. Y, por último, toda la energía para hacer que la fusión suceda proviene de pistones a vapor, que es mucho más barato que los láser o las bobinas superconductoras.
Now, this was all very good except for the problem that it didn't quite work. (Laughter) There's always a catch. So when you compress that, the plasma cools down faster than the compression speed, so you're trying to compress it, but the plasma cooled down and cooled down and cooled down and then it did absolutely nothing.
Todo esto estaba muy bien, solo que no funcionó mucho. (Risas) Siempre hay una trampa. Cuando lo comprimes, el plasma se enfría más rápido de lo que se acelera la compresión. Entonces, estás tratando de comprimirlo, pero el plasma se enfría, y se enfría y luego no hace absolutamente nada. Cuando vi eso, me dije, bueno, esto es una lástima,
So when I saw that, I said, well, this is such a shame, because it's a very, very good idea. So hopefully I can improve on that. So I thought about it for a minute, and I said, okay, how can we make that work better? So then I thought about impact. What about if we use a big hammer and we swing it and we hit the nail like this, in the place of putting the hammer on the nail and pushing and try to put it in? That won't work. So what the idea is is to use the idea of an impact. So we accelerate the pistons with steam, that takes a little bit of time, but then, bang! you hit the piston, and, baff!, all the energy is done instantly, down instantly to the liquid, and that compresses the plasma much faster. So I decided, okay, this is good, let's make that.
porque es una muy, muy buena idea. Así que espero poder mejorar en eso. Pensé en ello por un minuto, y dije, está bien, ¿cómo podemos hacer que funcione mejor? Y luego pensé en el impacto. ¿Qué pasa si utilizamos un gran martillo y lo hacemos oscilar, como para golpear el clavo, colocando el martillo en el clavo y empujándolo tratando de clavarlo. ¡Eso no funcionará! Entonces, la idea es usar el impacto. Aceleramos los pistones con vapor, eso lleva un poco de tiempo, pero luego, ¡bang! pulsas el pistón, y, ¡bingo!, toda la energía se genera instantáneamente, desciende al instante al líquido, y comprime el plasma mucho más rápido. Así que decidí, bueno, esto es bueno, hagamos eso.
So we built this machine in this garage here. We made a small machine that we managed to squeeze a little bit of neutrons out of that, and those are my marketing neutrons, and with those marketing neutrons, then I raised about 50 million dollars, and I hired 65 people. That's my team here. And this is what we want to build. So it's going to be a big machine, about three meters in diameter, liquid lead spinning around, big vortex in the center, put the plasma on the top and on the bottom, piston hits on the side, bang!, it compresses it, and it will make some energy, and the neutron will come out in the liquid metal, going to go in a steam engine and make the turbine, and some of the steam will go back to fire the piston. We're going to run that about one time per second, and it will produce 100 megawatts of electricity.
Así que hemos construido esta máquina en este garaje. Creamos una máquina pequeña con la que nos arreglamos para exprimir un poco de neutrones, y esos son mis neutrones de marketing, y con mis neutrones de marketing conseguí cerca de 50 millones de dólares y contraté 65 personas. Este es mi equipo. Y esto es lo que queremos construir. Así que va a ser una gran máquina, cerca de tres metros de diámetro, plomo líquido dando vueltas, un gran vórtice en el centro, poner el plasma en la parte superior y en la parte inferior, el pistón golpea en un lado, ¡bang!, lo comprime, y hará un poco de energía, el neutrón saldrá en el metal líquido, irá a una máquina de vapor que hará girar la turbina, y que devolverá una parte del vapor para disparar el pistón. Vamos a ejecutarlo aproximadamente una vez por segundo, generando 100 megavatios de electricidad.
Okay, we also built this injector, so this injector makes the plasma to start with. It makes the plasma at about a lukewarm temperature of three million degrees C. Unfortunately, it doesn't last quite long enough, so we need to extend the life of the plasma a little bit, but last month it got a lot better, so I think we have the plasma compressing now. Then we built a small sphere, about this big, 14 pistons around it, and this will compress the liquid. However, plasma is difficult to compress. When you compress it, it tends to go a little bit crooked like that, so you need the timing of the piston to be very good, and for that we use several control systems, which was not possible in 1970, but we now can do that with nice, new electronics.
También construimos este inyector, Este inyector hace el plasma para empezar. Genera el plasma a una temperatura tibia de 3 millones de grados C. Por desgracia, no se mantiene el tiempo suficiente, así que tenemos que extender un poco la vida del plasma, pero el mes pasado se puso mucho mejor, así que creo que tenemos la compresión del plasma ahora. Luego construimos una pequeña esfera, así de grande, 14 pistones alrededor, y esto comprimirá el líquido. De todas formas, el plasma es difícil de comprimir. Cuando lo comprimes, tiende a torcerse un poco así, por lo que necesita la sincronización del pistón para ser muy bueno, y para ello utilizamos varios sistemas de control, lo cual no era posible en 1970, pero ahora podemos hacer eso con la linda, y nueva electrónica.
So finally, most people think that fusion is in the future and will never happen, but as a matter of fact, fusion is getting very close. We are almost there. The big labs have shown that fusion is doable, and now there are small companies that are thinking about that, and they say, it's not that it cannot be done, but it's how to make it cost-effectively. General Fusion is one of those small companies, and hopefully, very soon, somebody, someone, will crack that nut, and perhaps it will be General Fusion.
Para concluir, la mayoría de la gente piensa que la fusión está en el futuro y nunca sucederá, pero de hecho, la fusión está muy cerca. Estamos casi allí. Los grandes laboratorios han demostrado que la fusión es factible, y hay pequeñas empresas pensando en eso y diciendo, no es que no se pueda hacer; el asunto es cómo hacerlo de manera rentable. Fusión General es una de esas pequeñas empresas, y es de esperar que muy pronto, alguien rompa esa nuez, y tal vez sea Fusión General.
Thank you very much.
Muchas gracias.
(Applause)
(Aplausos)