EUROfusion via The New York Times
EUROfusion via The New York Times

Startup americana quer dar mais um passo rumo à fusão nuclear em escala comercial

Empresa fundada por cientistas do MIT vem testando um ímã extremamente poderoso, necessário para gerar uma quantidade imensa de calor

John Markoff, The New York Times - Life/Style, O Estado de S.Paulo

29 de setembro de 2021 | 05h00

Uma startup fundada por cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) diz que está se aproximando de um marco tecnológico que pode levar o mundo para mais perto da geração de energia por fusão, a qual os cientistas perseguem há décadas.

Pesquisadores do Centro de Fusão e Ciência de Plasma do MIT e engenheiros da empresa Commonwealth Fusion Systems começaram a testar um ímã extremamente poderoso que é necessário para gerar uma imensa quantidade de calor, a qual pode então ser convertida em eletricidade. Isso abriria as portas para o que eles acreditam que pode vir a ser um reator de fusão.

A energia por fusão há muito tempo é considerada uma das tecnologias mais significativas para combater os efeitos das mudanças climáticas, porque pode gerar uma abundância de energia limpa e barata.

Mas ainda não há recompensas comerciais para a pesquisa de fusão, apesar das décadas de investimento e, muitas vezes, de promessas excessivamente agressivas. Embora exista uma longa história de experimentação internacional, os cientistas ainda não criaram sistemas de fusão que geram mais energia do que consomem.

Assim como a tradicional energia de fissão nuclear, que divide átomos, a energia de fusão não consumiria combustível fóssil e não produziria gases de efeito estufa. Seria mais desejável do que a fissão nuclear porque seu combustível, geralmente isótopos de hidrogênio, é mais abundante que o urânio usado pelas atuais usinas nucleares e porque as usinas de fusão gerariam menos resíduos perigosos e radioativos.

Embora um grande salto na energia de fusão ainda esteja distante, ela continua sendo considerada um dos possíveis caminhos de alta tecnologia para acabar com a dependência dos combustíveis fósseis. E alguns pesquisadores acreditam que a pesquisa sobre fusão finalmente pode avançar muito nesta década.

Mais de duas dezenas de empreendimentos privados e consórcios financiados por governos nos Estados Unidos, Europa, China e Austrália agora estão investindo pesadamente em esforços para construir reatores de fusão comerciais. O investimento total de pessoas como Bill Gates e Jeff Bezos está beirando os US $ 2 bilhões.

O governo dos Estados Unidos também está gastando cerca de US $ 600 milhões por ano em pesquisa de fusão, e há uma proposta de emenda para adicionar US $ 1 bilhão ao projeto de infraestrutura do governo Biden, disse Andrew Holland, CEO da Fusion Industry Association.

Algumas das startups e consórcios estão construindo lasers poderosos para gerar reações de fusão. Outras estão explorando novos tipos de combustíveis. A maioria está fazendo uma aposta semelhante: serão capazes de provar que sua tecnologia pode produzir eletricidade com preços competitivos nesta década e construir usinas comerciais para fornecer eletricidade às redes de energia logo após 2030.

O novo ímã da Commonwealth, que será um dos mais poderosos do mundo, será o componente crucial de um reator de fusão nuclear compacto conhecido como Tokamak, um projeto que usa forças magnéticas para comprimir o plasma até este ficar mais quente que o sol. O reator parece uma jarra em forma de donut cercada por ímãs. Os físicos soviéticos foram os primeiros a imaginá-lo, ainda na década de 1950.

Os executivos da Commonwealth Fusion afirmam que o ímã é um avanço tecnológico significativo que tornará os projetos Tokamak comercialmente viáveis. Eles dizem que ainda não estão prontos para testar o protótipo do reator, mas os pesquisadores estão terminando o ímã e esperam que ele se torne viável até 2025.

Os cientistas de Massachusetts esperam demonstrar neste mês um campo magnético com quase o dobro da força dos ímãs planejados por um consórcio global da União Europeia e de seis outros países que estão montando um reator em Cadarache, na França. O consórcio quer começar a gerar eletricidade no local em 2035.

“Se você consegue um campo magnético muito mais alto, pode partir para um tamanho muito menor”, disse Bob Mumgaard, físico de plasma que é CEO da Commonwealth. Ele disse que, se fosse possível construir um dispositivo com apenas um quinto do tamanho do reator planejado na França – que será quase do tamanho de um campo de futebol – tal dispositivo seria capaz de gerar quase a mesma energia.

O ímã da Commonwealth será um dos 20 usados para criar um recipiente em forma de donut em um espaço que tem aproximadamente o tamanho de uma quadra de tênis. Este ano, a Commonwealth estabeleceu um local de 20 hectares em Devens, Massachusetts, onde construirá seu protótipo de reator e uma fábrica para os ímãs. Os ímãs são feitos ao se depositar uma fina película de materiais sobre um suporte semelhante a uma fita de vídeo que então é enrolada em um recipiente empregado para conter a reação de fusão.

A Commonwealth, que arrecadou mais de US $ 215 milhões até agora e emprega 100 pessoas, recebeu um impulso significativo no ano passado, quando os físicos do Centro de Fusão e Ciência de Plasma do MIT e a empresa publicaram sete artigos revisados por pares no Journal of Plasma Physics explicando que o reator funcionará conforme planejado.

Resta provar que o protótipo de reator da Commonwealth pode produzir mais energia do que consome, capacidade que os físicos definem como Q maior que 1. A empresa espera que seu protótipo, quando concluído, produza 10 vezes a energia que consome.

Daniel Jassby, físico de plasma aposentado da Universidade de Princeton, escreveu artigos criticando o potencial comercial da energia de fusão no Bulletin of the Atomic Scientists e no Physics & Society. Ele descreveu algumas das startups como engajadas na “energia de fusão vodu”. Várias empresas ainda não demonstraram que suas tecnologias conseguirão realizar reações de fusão.

Ele não inclui a Commonwealth nessa categoria, porque os projetos Tokamak geraram energia de fusão. Mas ele argumenta que as novas tecnologias de fusão dificilmente produzirão energia elétrica barata.

“Suas reivindicações são injustificadas”, disse Jassby em uma entrevista. “Eles até podem ser capazes de fazer algo desse tipo funcionar, mas não na escala de tempo de que estão falando”.

Em resposta, Mumgaard disse que Jassby não estava considerando o poder dos novos avanços técnicos que a Commonwealth e os pesquisadores do MIT alcançarão em breve.

Ele disse que, ao contrário de outras fontes de energia, a fusão criaria energia quase sem recursos. “Você soma todos os custos, o custo de coisas normais como concreto e aço, e mesmo assim vai produzir tanta energia quanto uma usina a gás, mas sem ter que pagar pelo gás”, disse Mumgaard. / TRADUÇÃO DE RENATO PRELORENTZOU

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