Publicado originalmente por MIT Technology Review
Em um dia nublado no início de dezembro, um escavador de terra amarelo escavou a terra da borda de um poço profundo em Devens, Massachusetts, no local de uma antiga base do Exército a cerca de 80 quilômetros de Boston.
Este é o futuro lar do SPARC, um protótipo de reator de fusão que, se tudo correr como esperado, alcançará uma meta que iludiu os físicos por quase um século. Ele produzirá mais energia pela fusão de átomos, o mesmo fenômeno que alimenta o sol, do que o necessário para alcançar e sustentar essas reações.
Em algum momento de 2025, esperam os cientistas da Commonwealth Fusion Systems, sua máquina ultrapassará esse limite, gerando 10 vezes mais energia do que consome. Essa demonstração, dizem eles, permitirá que a startup desenvolva instalações de tamanho real capazes de fornecer tanta eletricidade quanto uma pequena usina de carvão até o início dos anos 2030.
As instalações que podem aproveitar a fusão nuclear devem fornecer uma fonte barata de energia livre de carbono a partir de fontes abundantes de combustível, substancialmente derivadas da água. Crucialmente, a fusão geraria um fluxo constante e estável de eletricidade, preenchendo as lacunas durante as horas, dias ou até semanas em que as fontes solar e eólica diminuíssem. Ao fazê-lo, simplificaria o caminho para a eletricidade de emissão zero, eliminando a necessidade de avanços no armazenamento de energia, bancos exorbitantes de baterias ou dependência contínua de usinas de carvão e gás natural para manter as luzes acesas e as empresas funcionando.
Então, novamente, a pura complexidade técnica e o custo maciço de alcançar a fusão frustraram repetidamente as esperanças dos cientistas e endureceram a postura dos céticos. A melhor esperança do campo para um reator que finalmente forneça energia líquida há muito tempo é o ITER, uma colaboração internacional de pesquisa concebida pela primeira vez na década de 1980. Mas os custos de suas instalações de aproximadamente 100 acres no sul da França mais que triplicaram, chegando a pelo menos US$ 22 bilhões. O projeto está mais de uma década atrasado e ainda a anos de ser concluído. E mesmo que o ITER funcione, sua versão da tecnologia de fusão pode ser muito cara para ser comercializada amplamente.
A Commonwealth acredita que pode entregar uma máquina de fusão que é o anti-ITER: pequena, rápida de construir e muito mais barata. O protótipo deve custar centenas de milhões de dólares, em vez de dezenas de bilhões, e levar anos, e não décadas, para ser construído.
A chave é um novo ímã que a startup desenvolveu. O campo está observando o esforço particularmente de perto porque a equipe já conseguiu um avanço científico indiscutível usando um novo tipo de material supercondutor para construir o mais poderoso de seu tipo. Em um teste em setembro passado, o ímã atingiu uma força de campo de 20 tesla. É quase duas vezes mais forte que o ímã comparável do ITER, que depende de materiais supercondutores anteriores.
Os ímãs podem ser usados para confinar um plasma, o estado ultraquente da matéria em que ocorrem as reações de fusão. Quanto mais poderosos forem esses ímãs, mais colisões atômicas, reações e energia você pode produzir em um espaço muito menor. Um dispositivo de fusão construído com uma matriz de ímãs da Commonwealth deve ser capaz de produzir tanta energia quanto um baseado no ITER com um quadragésimo do tamanho.
Qualquer número de desafios ainda pode atrapalhar a Commonwealth – ou pelo menos inviabilizar sua ambiciosa linha do tempo. Ninguém ainda conseguiu um reator de fusão para produzir energia líquida. O ímã da Commonwealth não foi testado em um reator funcional. Em suma, a fusão continua sendo uma tecnologia altamente experimental e não comprovada.
Mas também há esperança, depois de décadas de decepção, de que funcione. E a empresa e seus patrocinadores, pelo menos, acreditam que estão a caminho de entregar a fusão comercial a tempo de desempenhar um papel significativo na transição para a energia livre de carbono nas próximas décadas. “Quando estruturamos todo esse projeto, cerca de cinco anos atrás, sempre foi uma questão de velocidade”, diz Dennis Whyte, diretor do Plasma Science and Fusion Center do MIT e cofundador da Commonwealth Fusion.
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