A máquina solar

Na cidade universitária de Greifswald, no norte da Alemanha, pesquisadores tentam trazer o Sol para a Terra. No local está o reator de fusão Wendelstein 7-X do Instituto Max Planck de Física de Plasma (IPP). Em seu interior, um plasma de partículas eletricamente carregadas, com até 40 milhões de graus, é mantido sob controle por enormes bobinas magnéticas especialmente moldadas. Assim como no Sol, núcleos atômicos leves devem se fundir em futuras usinas de fusão. A maioria dos conceitos na Terra aposta para isso em deutério e trítio, dois isótopos de hidrogênio. Na própria reação de fusão, não é liberado CO2.

Como funcionam as usinas de fusão nuclear?

O Wendelstein 7-X é o que se denomina um “stellarator”. É assim que se chamam os reatores de fusão nos quais os ímãs são projetados e dispostos de forma que o plasma se mova em espiral. Isso deve deixar o interior mais estável. Pois o gás extremamente quente não pode, de forma alguma, tocar a carcaça do reator. O reator de Greifswald é considerado a maior instalação desse tipo no mundo.

Os reatores Tokamak resolvem isso com ímãs de formatos muito mais simples e um fluxo de partículas mais alto no plasma. Esse conceito foi considerado por muito tempo o favorito, já que é essencialmente mais simples de construir. Nesse aspecto também, a Alemanha está entre as melhores do mundo. A instalação Tokamak ASDEX Upgrade em Garching, perto de Munique, prepara, entre outras coisas, a operação do projeto de pesquisa internacional ITER, que está sendo construído atualmente no sul da França por sete parceiros. O ASDEX Upgrade também foi desenvolvido pelo Instituto Max Planck de Física de Plasma.

Quando surgirão as primeiras usinas de fusão nuclear?

Especialistas esperam as primeiras instalações de demonstração na década de 2030. Este horizonte temporal também foi estabelecido pela startup de Munique Proxima Fusion – um spin-off do IPP. Ela pretende concluir seu reator de pesquisa “Alpha” até o início da década de 2030. A Proxima Fusion aposta na tecnologia de stellarator e, com uma avaliação de 2,4 bilhões de euros, é atualmente a empresa de fusão nuclear mais bem financiada da Europa. A startup Marvel Fusion, também sediada em Munique, aposta no desenvolvimento de energia de fusão baseada em laser. Lasers de alta intensidade e pulso curto fundem isótopos de hidrogênio com boro, gerando temperaturas de cerca de 140 milhões de graus por um curto período de tempo.

O governo federal investe maciçamente na pesquisa de fusão. O “Plano de Ação de Fusão” do Ministério Federal de Pesquisa prevê subsídios de um total de 2,4 bilhões de euros até 2029. O objetivo declarado: a primeira usina de fusão comercial do mundo deve ser instalada na Alemanha. Como primeira medida, o BMFTR financia três centros de pesquisa em Karlsruhe, Biblis e Garching, que se dedicam aos temas de fusão magnética, fusão a laser e desenvolvimento de materiais. Para o reator “Alpha” da Proxima Fusion, está em discussão um financiamento federal de 1,2 bilhão de euros.

Quais oportunidades a fusão nuclear oferece?

Se a fusão nuclear for bem-sucedida técnica e economicamente, ela poderá fornecer grandes quantidades de energia com baixo teor de CO2 – independentemente do clima ou da estação do ano. O deutério, um possível combustível de fusão, é abundante. O trítio, por outro lado, é escasso e, em futuras usinas, provavelmente teria que ser produzido a partir do lítio. Assim, a fusão nuclear poderia complementar de forma sensata a energia eólica e solar.