Ela ficará localizada no Condado de Chesterfield, Virgínia (EUA) e fornecerá eletricidade para nada menos que 150.000 residências. A primeira usina comercial equipada com um reator de fusão nuclear deve estar pronta no início da década de 2030. Pelo menos, essa é a promessa da Commonwealth Fusion Systems (CFS), empresa fundada por pesquisadores do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), que está desenvolvendo o SPARC (Small Plasma Accelerator and Reactor Compact), um reator de fusão nuclear experimental.
No Xataka, acompanhamos esse projeto há mais de quatro anos, praticamente desde seu início. E, ao que tudo indica, a empresa está seguindo à risca o cronograma planejado. De fato, em 2026, o reator deverá ser capaz de confinar o plasma e criar as condições extremas necessárias dentro da câmara de vácuo para que a reação de fusão ocorra com sucesso.
"Será um momento histórico. No início da década de 2030, todas as atenções estarão voltadas para a região de Richmond, e mais especificamente para o Condado de Chesterfield, na Virgínia, pois será o local onde nascerá a energia de fusão comercial", afirma Bob Mumgaard, CEO e cofundador da CFS.
A promessa é ambiciosa. Tanto que, se for concretizada, o projeto da CFS estará cerca de três décadas à frente do ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), o reator experimental de fusão que está sendo construído por um consórcio internacional na cidade de Cadarache, na França.
SPARC propõe várias ideias novas
Assim como o ITER, o reator SPARC utiliza o confinamento magnético para conter os núcleos de deutério e trítio, que são o combustível da reação, dentro de um reator do tipo tokamak. Esses núcleos possuem carga elétrica positiva, o que significa que um campo magnético de alta potência pode impedir que entrem em contato direto com as paredes da câmara de vácuo onde ocorre a fusão nuclear.
Além disso, esse campo magnético consegue aproximar os núcleos o suficiente para que, primeiro, sua energia cinética e, depois, a interação nuclear forte, superem a repulsão elétrica natural que os separa, permitindo que a fusão aconteça.
O campo magnético pode manter o plasma sob controle, mas, em alguns momentos, surgem turbulências na camada mais externa desse gás, que atinge 150 milhões de graus Celsius, podendo comprometer a integridade do reator de fusão nuclear.
Para evitar esse problema, o SPARC conta com ímãs supercondutores de alta potência e alta temperatura que, segundo as simulações dos pesquisadores do MIT, conseguem conter com eficácia as turbulências responsáveis pela desestabilização do plasma.
Em 2020, os pesquisadores do MIT e da CFS publicaram sete artigos revisados por pares na revista Journal of Plasma Physics, detalhando os principais aspectos de sua tecnologia.
De acordo com Martin Greenwald, subdiretor do centro especializado em fusão nuclear do MIT e um dos fundadores da CFS, a energia necessária para que esses ímãs gerem o campo magnético que confina o plasma é muito menor do que a exigida em outros sistemas magnéticos, como o utilizado pelo ITER.
Na prática, essa característica permite que o SPARC alcance um balanço energético positivo, ou seja, a energia necessária para iniciar e sustentar a fusão é menor do que a energia produzida pelo reator.
A proposta da equipe liderada por Greenwald pode parecer otimista demais, mas conta com um fator que merece atenção. Em outubro de 2020, os pesquisadores do MIT e da CFS publicaram sete artigos científicos revisados na Journal of Plasma Physics, detalhando os fundamentos de sua tecnologia.
Já naquela época, Greenwald argumentava que esses estudos eram suficientes para confiar que a estratégia desenvolvida seria viável para construir o reator de fusão nuclear SPARC com sucesso.
Além disso, esse projeto tem outra grande vantagem: seu reator tokamak é muito menor do que o utilizado pelo ITER, o que, teoricamente, deve reduzir o tempo necessário para sua construção.
No entanto, ainda restam algumas questões importantes em aberto. Por exemplo, como os engenheiros da CFS pretendem lidar com a irradição dos materiais do manto, regenerar o trítio ou eliminar as impurezas dentro da câmara de vácuo para evitar a degradação do plasma e a perda de eficiência da fusão?
Apesar dessas incertezas, o projeto gera grande expectativa. E torcemos para que eles consigam atingir esse objetivo.
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