O que são os 'sóisvença o jogominiatura' que geram energia limpa e barata:vença o jogo

Agora, várias start-ups, como são chamadas empresas iniciantes do ramo tecnológico, estão dizendo que podem tornar a fusão nuclear uma realidade comercial muito antes disso.

O que é a fusão nuclear?

Este método envolve a fusãovença o jogonúcleos atômicos para liberar grandes quantidadesvença o jogoenergia, algo que tem o potencialvença o jogosolucionar nossa crise. É a mesma fonte da energia do Sol, e é um processo limpo - ou seja, não emite poluentes - e relativamente seguro.

Mas forçar a fusão destes núcleos - deutério e trítio, dois isótoposvença o jogohidrogênio - sob imensa pressão exige quantidades enormesvença o jogoenergia, mais do que conseguimos gerar até agora.

Alcançar o pontovença o jogo"ganhovença o jogoenergia",vença o jogoque geramos mais energia do que gastamos neste processo, tem sido algo elusivo. Não mais, dizem as start-upsvença o jogofusão nuclear.

"Estamos no pontovença o jogovirada", diz Christofer Mowry, presidente da General Fusion, empresa canadense que pretende demonstrar que a fusão nuclear é viávelvença o jogoescala comercial nos próximos cinco anos.

"A maturação da ciência por trás dela, combinada com o surgimentovença o jogotecnologias do século 21, como a impressão 3D e os supercondutoresvença o jogoalta temperatura, fazem com que a fusão nuclear não esteja mais 'a 30 anosvença o jogodistância'."

A ciência envolvida foi comprovada, diz Wade Allison, professorvença o jogoFísica do Keble College,vença o jogoOxford, na Inglaterra. O desafio para tornar a ideia uma realidade é maisvença o jogoordem prática.

"Não podemos ter certeza do prazo para isso, mas a ciência básica está resolvida, e os problemas são técnicos, relacionados aos materiais", diz Allison.

Por que isso é tão difícil?

Um grande desafio é como construir uma estrutura forte o suficiente para conter o plasma - a sopa nuclearvença o jogoaltíssima temperatura na qual ocorrem as reaçõesvença o jogofusão - sob as enormes pressões necessárias.

"Os sistemasvença o jogoexaustão terãovença o jogosuportar níveisvença o jogocalor semelhantes aos experimentados por uma nave espacial reentrando na atmosfera", diz Ian Chapman, diretor-executivo da Autoridadevença o jogoEnergia Atômica do Reino Unido (UKAEA, na siglavença o jogoinglês).

Sistemasvença o jogomanutenção robóticos também serão necessários, bem comovença o jogogeração, recuperação e armazenamentovença o jogocombustível.

"A UKAEA está investigando essas questões e construindo novas instalaçõesvença o jogopesquisa no Centrovença o jogoCiência Culham, pertovença o jogoOxford, para trabalhar com a indústria no desenvolvimentovença o jogosoluções", diz Chapman.

Então, o que mudou?

Algumas empresas privadas dizem que estão superando esses desafios práticos por meio do usovença o jogonovos materiais e tecnologias.

A Tokamak Energy, sediada na Inglaterra, está trabalhandovença o jogoversões esféricasvença o jogoreatores experimentaisvença o jogofusão nuclear (conhecidos como tokamaks), que usam supercondutoresvença o jogoalta temperatura (HTS) para conter o plasmavença o jogoum campo magnético muito forte.

"Alta temperatura" no contexto deste ramo da física significa um frio muito intenso,vença o jogo-70º C ou menos. "Eles foram os mais bem-sucedidos até hoje", diz Jonathan Carling, diretor-executivo da empresa.

"Um tokamak esférico tem um formato muito mais eficiente, e podemos melhorar drasticamente o quão compactos eles são evença o jogoeficiência. E por ser menor, ele é mais flexível, e seu custovença o jogoconstrução também é menor", diz ele.

A empresa construiu três tokamaks até agora, com o terceiro, o ST40, feitovença o jogoaço inoxidávelvença o jogo30 mm e com ímãs HTS. Em junho, atingiu temperaturasvença o jogoplasmavença o jogomaisvença o jogo15 milhõesvença o jogograus Celsius - mais quente do que o núcleo do Sol.

A empresa espera atingir 100 milhõesvença o jogograus Celsius, uma façanha que cientistas chineses afirmam ter realizado neste mês.

"Esperamos chegar ao pontovença o jogo'ganhovença o jogoenergia' até 2022 e passar a fornecer energia comercialmente até 2030", diz Carling.

Enquanto isso, nos Estados Unidos, o Institutovença o jogoTecnologiavença o jogoMassachusetts (MIT) está trabalhando com a empresa americana Commonwealth Fusion Systems (CFS) para desenvolver o Sparc, um tokamak em formavença o jogoanel dotadovença o jogocampos magnéticos capazesvença o jogomanter o plasma quentevença o jogoseu lugar.

Financiadavença o jogoparte pelo fundovença o jogoinvestimentos Breakthrough Energy Ventures, liderado por Bill Gates, Jeff Bezos, Michael Bloomberg e outros bilionários, a equipe espera desenvolver reatoresvença o jogofusão nuclear pequenos o suficiente para serem construídosvença o jogofábricas e enviados para montagem no localvença o jogoque será usado.

Projeto com 35 países

Esses empreendimentos privados estão concorrendo com o Reator Termonuclear Experimental Internacional (Iter, na siglavença o jogoinglês), o principal projeto globalvença o jogofusão nuclear, que envolve 35 países.

O Iter, que significa "o caminho"vença o jogolatim, é a maior instalaçãovença o jogofusão nuclear experimental do mundo, mas não deve começar a operar até 2025, e qualquer aplicação comercial terávença o jogopercorrer um longo caminho depois disso.

"Diferentes membros do Iter têm diferentes níveisvença o jogourgência para usar a fusão como partevença o jogoum futurovença o jogoenergia limpa", disse um porta-voz da iniciativa à BBC News.

"Alguns esperam ter um fornecimentovença o jogoeletricidade gerada por fusão antesvença o jogo2050. Para outros, será algo apenas para a segunda metade deste século."

Os novatos deste mercado acreditam que podem fazer melhor. "Com a nova tecnologiavença o jogoímã HTS, um dispositivovença o jogofusão com 'ganhovença o jogoenergia' pode ser muito, muito menor", diz Martin Greenwald, vice-diretor do centrovença o jogociência e fusãovença o jogoplasma do MIT.

Um tamanho menor significa custos mais baixos, abrindo o campo da fusão nuclear para "organizações menores e mais ágeis", diz Greenwald.

Mas todos os envolvidos parecem concordar que o trabalho do Iter,vença o jogoCulham e do setor privado é complementar.

"No fim, todos nós compartilhamos o mesmo sonhovença o jogoter eletricidade gerada com fusão como parte essencialvença o jogoum futurovença o jogoenergia limpa", diz o porta-voz do Iter.

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