Essa startup acaba de ligar um pequeno “sol artificial”

Protótipo de reator de fusão em escala de mesa da Avalanche Energy alcançou 11 milhões de graus Celsius

Fusão nuclear é vista como uma das tecnologias mais promissoras para o futuro da geração de energia. Com potencial para produzir grandes quantidades de eletricidade de forma limpa, segura e com reduzido impacto ambiental, ela tem atraído investimentos de governos, centros de pesquisa e empresas privadas ao redor do mundo. No entanto, ainda existem obstáculos científicos e técnicos que precisam ser superados antes que essa tecnologia possa ser utilizada comercialmente em larga escala.

Em entrevista ao TechCrunch, a Avalanche Energy revelou que seu reator experimental de fusão, desenvolvido em escala reduzida, alcançou um marco importante para o setor: aquecer um plasma a mais de 10 milhões de graus Celsius. Segundo a empresa, o equipamento atingiu cerca de 11 milhões de graus Celsius, uma temperatura semelhante à encontrada no núcleo do Sol.

Poucas organizações no mundo conseguiram atingir esse nível. A Avalanche destaca que chegou a esse resultado com menos de US$ 50 milhões (aproximadamente R$ 259,7 milhões) em recursos de investidores, um valor consideravelmente menor do que o utilizado por muitas outras startups do segmento para alcançar o mesmo avanço.

Como funciona a fusão nuclear
A fusão nuclear consiste na união de dois núcleos atômicos leves para formar um núcleo mais pesado, liberando uma enorme quantidade de energia. Esse é o mesmo processo responsável por alimentar o Sol e as demais estrelas do universo.

De acordo com o físico Gustavo Canal, o mecanismo é o oposto do utilizado nas usinas nucleares atuais. Enquanto a fissão nuclear produz energia ao dividir átomos pesados, a fusão gera energia ao unir núcleos leves, como os de hidrogênio.

O especialista explica que, em vez de quebrar um núcleo grande em partes menores, é possível combinar dois núcleos pequenos para formar um maior. Esse processo é extremamente eficiente: a quantidade de energia liberada por quilograma de combustível pode ser até quatro vezes superior à da fissão nuclear e milhões de vezes maior que a obtida com combustíveis fósseis.

Para que a fusão ocorra, é necessário superar a repulsão elétrica natural entre os núcleos atômicos, já que todos possuem carga positiva. No interior das estrelas, essa barreira é vencida pela intensa pressão gravitacional. Na Terra, porém, os pesquisadores precisam reproduzir artificialmente condições semelhantes.

Nessas circunstâncias extremas, a matéria se transforma em plasma, um estado composto por partículas eletricamente carregadas e temperaturas elevadíssimas. Um dos maiores desafios da fusão nuclear é justamente manter esse plasma estável e isolado, evitando qualquer contato com materiais sólidos que não suportariam tanto calor.

Por que a temperatura do plasma importa

• ísicos de plasma não medem temperatura com termômetros;
  
• O parâmetro utilizado é a energia das partículas dentro do plasma, expressa em quiloelétron-volt (keV);
  
• O setor acompanha experimentos que ultrapassam 1 keV como referência de relevância;
  
• “É quente o suficiente para que o mundo preste atenção”, afirmou Bob Mumgaard, CEO da Commonwealth Fusion Systems, ao comentar esse limiar;
  
• A temperatura do plasma é uma das variáveis centrais na avaliação de experimentos de fusão;
  
• Quando o plasma não atinge calor suficiente, as partículas têm menor probabilidade de colidir entre si, reduzindo as chances de fusão em um novo átomo;
  
• Se o plasma estiver quente o suficiente — e denso o suficiente por tempo suficiente —, reações de fusão ocorrem e liberam grandes quantidades de energia.

Escala reduzida como estratégia
Grande parte dos projetos de fusão nuclear atualmente em desenvolvimento utiliza reatores de grande escala. A Avalanche Energy, porém, escolheu uma estratégia diferente, apostando em equipamentos mais compactos. Segundo a empresa, dispositivos menores permitem testes, ajustes e atualizações de forma mais rápida e eficiente.

O núcleo de fusão do seu protótipo mais recente, chamado Jyn, possui apenas cinco polegadas de diâmetro. A companhia afirma que realizou cerca de 25 atualizações no equipamento desde o segundo semestre do ano passado, acelerando o processo de desenvolvimento da tecnologia.

Enquanto muitas startups do setor planejam construir reatores capazes de produzir dezenas ou até centenas de megawatts de eletricidade, a Avalanche busca criar uma alternativa menor e mais acessível. Caso consiga transformar esse conceito em uma usina comercial viável, a empresa poderá disputar espaço com fontes de energia já consolidadas, como geradores movidos a diesel e turbinas alimentadas por gás natural.

Ressalvas sobre os resultados
A Avalanche ainda não divulgou seus resultados em uma revista científica com revisão por pares, etapa considerada importante para a validação independente de pesquisas. Apesar disso, a empresa informou que o relatório técnico foi analisado e validado por um especialista em física de plasma ligado ao Massachusetts Institute of Technology.

O avanço alcançado ainda não assegura o sucesso da tecnologia, mas demonstra que a startup está progredindo rumo à criação das condições necessárias para que seu reator realize reações de fusão capazes de gerar mais energia do que a quantidade utilizada para dar início ao processo.

Fonte: Olhar Digital