O mundo busca a utopia da fusão nuclear há anos, e a China acaba de definir uma data: 2030

Quando pensamos na energia do futuro, é fácil pensar em energias renováveis. Grande parte da Europa já utiliza energias renováveis ​​há algum tempo, a China é uma potência em expansão e até mesmo alguns estados dos Estados Unidos estão colhendo seus benefícios. No entanto, o futuro está na energia nuclear. Mas não por causa da fissão, e sim por causa da fusão. E a China acaba de dar um passo gigantesco em direção ao seu programa BEST com um único objetivo:

Replicar o processo que alimenta o Sol.

A China e a energia definitiva

Fusão e fissão são reações nucleares que liberam energia do núcleo do átomo, e é aí que suas semelhanças terminam. Em resumo, a fissão consiste em quebrar os núcleos de átomos pesados, como o urânio, para liberar energia. É o processo que usamos nas usinas nucleares atuais, e conseguimos estabilizá-lo há décadas. A fusão é o processo inverso: une átomos leves para gerar energia. É extremamente instável e o calor gerado é imenso, mas o processo gera uma quantidade muito maior de energia.

Imitar esse poder das estrelas é extremamente complexo, mas temos tentado replicá-lo há anos por um motivo muito simples: estima-se que ele fornecerá energia quase ilimitada e nenhum resíduo duradouro, algo com que a fissão nuclear não consegue competir. A China é um dos países que mais impulsiona o desenvolvimento de usinas de fusão nuclear, a ponto de pretender colocar a primeira usina em operação uma década antes de seus concorrentes.

EAST

A sigla EAST significa "Experimental Advanced Superconducting Tokamak" (Tokamak Supercondutor Avançado Experimental), um programa experimental que a China vem desenvolvendo desde 2006 para testar a viabilidade da energia de fusão comercial. Após estabelecer alguns recordes de temperatura e tempo de operação, em 2021, a China alcançou a operação contínua do plasma por 17 minutos, durante os quais o núcleo operou a 70 milhões de graus Celsius. Isso equivale a cinco vezes a temperatura do Sol e, embora temperaturas de até 160 milhões de graus já tenham sido atingidas por 20 segundos, o ideal é manter uma temperatura muito alta pelo maior tempo possível.

Medidas foram tomadas e pesquisadores descobriram recentemente que o reator pode operar a 165% de sua capacidade teórica máxima sem sofrer interrupções. Para contextualizar, é como se tivéssemos um motor projetado para atingir 200 km/h, mas descobríssemos que podemos dirigir a 330 km/h constantemente sem superaquecer. Em resumo: a China está tomando medidas para controlar o enorme desafio imposto pelo confinamento magnético do plasma.

BEST

O 'Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak' (EAST), por sua vez, é a ponta de lança do seu programa de fusão nuclear. Se o EAST é a prova de conceito, o BEST é a demonstração de viabilidade. As etapas do EAST serão replicadas no BEST, um reator construído em maior escala que operará por menos tempo de forma sustentada, mas em condições de maior ganho de energia.

Meta: 2030

A China iniciou a construção do BEST em 2023 e espera concluí-la até 2027 para começar os testes com plasma. Se bem-sucedido, o reator CFETR será o responsável por injetar energia de fusão na rede elétrica. Em um comunicado divulgado pela agência estatal Xinhua, vemos que a intenção é gerar eletricidade até 2030 e iniciar a produção comercial em 2035.

Se a meta for alcançada, a China será o primeiro país capaz de emular comercialmente a energia solar para acender a "primeira lâmpada de fusão nuclear" da história. Embora, é claro, os Estados Unidos e Massachusetts também afirmem ser os primeiros.

Eles não são os únicos.

Se alcançarem a meta, será um passo fundamental para a conquista da energia de nova geração, e a China quer chegar a esse futuro uma década antes dos demais países, ou pelo menos é o que ela destaca. Espera-se que, nessa corrida pela fusão nuclear, o projeto BEST comece a operar comercialmente entre 2030 e 2035. Enquanto isso, na França, está em andamento o ITER. Com um orçamento de 24 bilhões de euros, é o programa internacional mais caro da história, superado apenas pelo Programa Apollo, pela Estação Espacial Internacional, pelo Projeto Manhattan e pelo sistema GPS.

Os problemas

O projeto pretende ser muito potente, mas sofre com atrasos constantes, um orçamento estourado e uma data de início de operação não cumprida. Nos Estados Unidos, uma startup privada está construindo o SPARC, muito menor que o ITER, mas mais rentável. O Reino Unido tem o STEP, o Japão o JT-60SA e a Rússia o T-15MD. Falar de datas é complicado, já que houve testes que deveriam ter sido concluídos em 2025 e não foram... e há quem fale entre 2040 e 2060 para a viabilidade comercial dessa energia "das estrelas", embora os calendários tenham sido reajustados.

A China tornou a energia de próxima geração uma questão de Estado, e veremos se eles atingirão sua meta de iniciar a produção em 2030. E, embora pareça que precisamos colocar inteligência artificial até na sopa, as enormes necessidades energéticas dessa tecnologia estão incentivando avanços na fusão nuclear. A piada de que a energia de fusão nuclear ainda tem 30 anos de vida útil pode ter chegado ao fim.

Imagens | Laboratório Nacional de Oak Ridge, NASA