MIT promete reator de fusão nuclear em 15 anos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/04/2018

Visualização do SPARC, um reator de fusão nuclear no qual o tokamak usará novos eletroímãs supercondutores quatro vezes mais fortes do que os atuais.
[Imagem: Ken Filar/PSFC]

Fusão nuclear

Uma colaboração entre o renomado Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e uma empresa emergente formada por pesquisadores do próprio instituto, chamada Commonwealth Fusion Systems, recebeu um aporte de recursos de nada menos do que U$50 milhões para tentar viabilizar um novo projeto de fusão nuclear.

Ao contrário da fissão nuclear, o mecanismo de todas as centrais nucleares atuais, a fusão nuclear junta átomos de hidrogênio para formar átomos de hélio, liberando quantidades gigantescas de energia - a fusão nuclear é o processo que mantém vivas as estrelas. As emissões de radiação envolvidas na maioria dos processos imaginados até agora para fazer uma "miniestrela na Terra" são virtualmente desprezíveis em relação à radiação e ao lixo nuclear das usinas nucleares atuais.

A proposta da equipe é ter um protótipo de reator de fusão nuclear funcionando e gerando energia comercialmente dentro de 15 anos. Em comparação, o projeto internacional ITER não promete produção de eletricidade por fusão nuclear em fase experimental antes de 2035.

Eletroímãs supercondutores

O projeto de reator, desenvolvido pelos pesquisadores do próprio MIT, é baseado no tradicional tokamak, no qual um plasma a milhões de graus Celsius é contido magneticamente dentro de uma câmara no formato de um anel grosso - a Alemanha está construindo o Wendelstein 7-X, que usa um princípio diferente, chamado estelarator.

O processo de fundir átomos de hidrogênio para formar hélio produz energia líquida apenas a temperaturas extremas, de centenas de milhões de graus, o que é quente demais para qualquer material sólido conhecido. Por isso, o plasma é contido por campos magnéticos, que impedem que ele entre em contato com qualquer parte da câmara em forma de anel.

Visualização da câmara interna, com os segmentos representando os ímãs que isolam o plasma das paredes do tokamak.
[Imagem: Sparc]

A equipe acredita ter encontrado o pulo do gato para isso com um novo projeto de eletroímãs supercondutores, que deverão gerar um campo magnético quatro vezes mais forte do que o obtido em todos os tokamaks já construídos. Esse campo magnético mais forte deverá permitir aumentar em 10 vezes a produção de eletricidade do tokamak, em comparação com um dispositivo do mesmo tamanho com os ímãs atuais.

A expectativa é que esses eletroímãs estejam prontos dentro de três anos, quando então eles serão usados para montar um protótipo, chamado SPARC, que deverá produzir 100 MW de potência. Os testes com esse protótipo deverão permitir a construção de um segundo reator, com duas vezes a dimensão do SPARC, que deverá produzir 200 MW dentro de 15 anos.

Promessas da fusão nuclear

A promessa já teve pelo menos um efeito: o de alterar uma velha piada entre os físicos, a de que a fusão nuclear está a 30 anos no futuro... e sempre estará.

De fato, 15 anos é melhor do que 30, mas há outras promessas, como a de uma equipe australiana, que ano passado prometeu um reator de fusão nuclear dentro de 10 anos.

Antes disso, a empresa emergente Brilliant Light Power havia prometido um reator de fusão a frio para 2017. A empresa não deu uma nova data, mas tem recebido aportes financeiros seguidos de investidores, continuando a trabalhar rumo à criação dos seus "hidrinos", para os quais grande parte da comunidade de físicos torce o nariz.