En 2011, el mundo contuvo la respiración después de que la planta nuclear de Fukushima Daiichi en Japón sufriera una falla en sus sistemas de enfriamiento, luego de que el país fuera golpeado por un terremoto de magnitud 9,0 y un tsunami. La preocupación no era infundada: la fusión resultante, que propagó material altamente radiactivo en múltiples direcciones, se convirtió en uno de los peores desastres nucleares de todos los tiempos.
Más de una década después, la limpieza aún continúa. El mes pasado, el gobierno japonés inició un procedimiento de prueba para eliminar desechos radiactivos dentro y alrededor de la planta, un paso importante en el proceso de desmantelamiento de la planta, que se espera que concluya en 2051.
Una startup innovadora de Japón, Dispositivo de diamante Ookuma (ODD)está desempeñando un papel fascinante en el proceso, mediante chips de diamante que se utilizan en los esfuerzos para eliminar desechos radiactivos, mediante amplificadores alimentados por chips de diamante. Y ahora ha recaudado 4 mil millones de yenes, equivalentes a aproximadamente 27 millones de dólares, para construir la primera instalación de fabricación de semiconductores de diamantes del mundo en la cercana Ookuma, también en Fukushima.
Los planes de ODD son construir la fábrica en enero de 2025 y tenerla en funcionamiento en el verano de 2026.
¿Por qué utilizar chips de diamante en lugar de semiconductores tradicionales basados en silicio?
El diamante es conocido como material semiconductor de banda ancha (WBG) – otros incluyen SiC (carburo de silicio) y GaN (nitruro de galio). Se considera que los materiales WBG tienen una mejor eficiencia de conversión de energía y una gestión térmica excepcional.
A diferencia de las CPU, GPU y NPU basadas en silicio, el chip basado en diamante no tiene una estructura de circuito. Los semiconductores de diamante actúan más como potentes dispositivos de control que como pequeñas fuentes de electricidad, dijo a TechCrunch el socio de Cocal Capital, Ken Nishimura. Dijo que el semiconductor de diamante se utilizará en instalaciones más grandes, como plantas de energía nuclear, que requieren temperaturas y niveles de radiación súper altos, que los chips basados en silicio no pueden soportar.
Se han creado con éxito prototipos de amplificadores semiconductores de diamante que funcionan a menos de 300 °C utilizando las instalaciones del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST) y de la Universidad de Hokkaido.
“Los semiconductores de diamante que desarrollamos son fundamentalmente diferentes de los chips tradicionales basados en silicio debido a las propiedades superiores de sus materiales”, dijo Yuhei Nagai, director financiero de Ookuma Diamond Device, en una entrevista exclusiva con TechCrunch. En comparación con otros semiconductores avanzados como SiC y GaN, los semiconductores de diamante brindan una eficiencia de conversión de energía superior y una gestión térmica mejorada para tecnologías de próxima generación como 6G, espacio, defensa y energía nuclear, continuó.
También es notable que se puedan fabricar virutas de diamante a partir de gas metano, lo que potencialmente permitiría la producción total en Japón. Esto es en contraste con GaN, que depende del abastecimiento de materiales fuertemente controlados por China.
El objetivo de ODD es desarrollar “semiconductores de diamante puro”, en lugar de semiconductores de GaN sobre un sustrato de diamante, dijo Nagai. Se espera que el tamaño del mercado de materiales de diamante utilizados en chips crezca a 10 mil millones de dólares para 2032, frente a 113,7 millones de dólares en 2023. según un informe reciente.
La startup, una empresa derivada del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada de Japón (AIST) y la Universidad de Hokkaido, se fundó específicamente en 2021 para ayudar con el desmantelamiento de la central nuclear de Fukushima Daiichi.
Dos cofundadores, el Dr. Junichi Kaneko y el Dr. Hitoshi Umezawa, han investigado las virutas de diamante durante más de 20 años. Descubrieron que su trabajo se convirtió en el centro de atención después del desastre, lo que significó más recursos para I+D y estimuló la fundación de la startup. ODD construyó el primer chip de diamante práctico del mundo en 2021.
Los saltos entre la teoría, el chip y el producto final siguen siendo importantes. Los dos cofundadores también lideran un proyecto nacional más amplio del gobierno japonés para fabricar un producto real que pueda eliminar los desechos radiactivos de los desastres naturales.
“Los prototipos (del ODD) representan un logro mundial; nadie más ha podido desarrollar amplificadores semiconductores de diamante que funcionen hasta este momento”, dijo Nagai.
Un puñado de empresas globales también están desarrollando semiconductores de diamante, incluidas Diamfab en Francia, Elemento Seis en el Reino Unidoy ALMT en Japón, una subsidiaria de Sumitomo Electric Industries.
ODD se distingue por afirmar ser el único con experiencia de extremo a extremo, desde el sustrato hasta el embalaje, lo que hace posible el prototipo mundial de un amplificador semiconductor de diamante.
ODD también está hablando con más de 10 clientes potenciales en todo el mundo en las industrias de plantas de energía nuclear, aeroespacial y de telecomunicaciones, dijo Nagai, un área en la que esta semana recibió mayor atención después de que se supo que Google firmó un acuerdo para trabajar en la alimentación de centros de datos con energía nuclear.
Los socios de Globis Capital lideraron la reciente financiación, que eleva el total recaudado a aproximadamente 45 millones de dólares (6,7 mil millones de yenes) desde su inicio, con la participación de Coral Capital, aSTART, Green Co-Invest Investment, Japan Post Bank Spiral Regional Innovation Fund, Mitsui Sumitomo. Capital de riesgo de seguros, SMBC Venture Capital, entre otros.
La startup, que actualmente cuenta con 27 empleados, también recibió alrededor de $15 millones en subvenciones gubernamentales de la Oficina del Gabinete, METI, MIC, ATLA y la Agencia de Reconstrucción.
