A empresa japonesa Kyoto Fusioneering começou a trabalhar em um dispositivo protótipo que poderá ajudar empresas de fusão nuclear a testar uma das tecnologias fundamentais necessárias para operar futuras usinas de energia. A empresa recebeu subsídios do Departamento de Energia dos Estados Unidos e do estado do Tennessee para desenvolver um dispositivo de produção de combustível no Laboratório Nacional de Oak Ridge e também anunciou a transferência de sua sede nos Estados Unidos para a cidade de Oak Ridge.
O projeto surge em um momento em que a maior parte da atenção no setor de energia de fusão está concentrada nos próprios reatores, nos quais os átomos se combinam para liberar enormes quantidades de energia. No entanto, operar o reator por longos períodos exige um amplo sistema de equipamentos auxiliares, desde sistemas de combustível e resfriamento até equipamentos capazes de lidar com o calor e os materiais produzidos pela reação.
Teste da tecnologia de produção de combustível de fusão
O novo dispositivo chama-se Unity-3 e está sendo desenvolvido pela Kyoto Fusioneering em colaboração com o Laboratório Nacional de Oak Ridge. O dispositivo testará uma tecnologia conhecida como cobertor reprodutor, ou breeding blanket, um sistema que envolve a região de reação e desempenha duas funções principais: capturar a energia produzida pela fusão e gerar novo combustível para o reator.
Um dos projetos desses cobertores baseia-se em lítio líquido, que absorve calor e nêutrons. Quando os nêutrons colidem com os átomos de lítio, os átomos se dividem em hélio e trítio, um isótopo do hidrogênio que constitui um combustível importante em muitos projetos de reatores de fusão. Em seguida, o trítio é separado do cobertor e reenviado ao reator, enquanto o calor é extraído para ser utilizado na geração de eletricidade.
O Unity-3 não se limitará a testar o lítio líquido, pois a Kyoto Fusioneering afirmou que o dispositivo também testará uma variedade de outros materiais utilizados em cobertores reprodutores. Espera-se que isso ajude pesquisadores e empresas iniciantes a verificar na prática dados que, até agora, foram produzidos em grande parte por meio de modelos computacionais.
O papel da empresa na cadeia de fornecimento da fusão
O sistema de cobertor reprodutor exige materiais resistentes ao calor, bombas projetadas especificamente e outros equipamentos especializados. Esse sistema representa apenas uma parte de uma usina de fusão completa, pois a Kyoto Fusioneering também desenvolve sistemas para aquecer o combustível de fusão e convertê-lo em plasma, reciclar o combustível não queimado do exaustão e extrair calor para utilizá-lo na produção de eletricidade.
A empresa é uma das maiores especialistas entre as companhias que atuam na cadeia de fornecimento das tecnologias emergentes de energia de fusão. De acordo com dados da FusionX, a Kyoto Fusioneering levantou capital comprometido no valor de 121 milhões de dólares. Um estudo recente da Fusion Industry Association também indicou que mais da metade das empresas de fusão afirmou planejar colaborar com fornecedores externos em tecnologias do ciclo de combustível, como as desenvolvidas pela Kyoto Fusioneering.
Dados para uso nos projetos de reatores
As empresas Realta Fusion, Thea Energy, Type One Energy e Xcimer Energy utilizarão os dados dos experimentos realizados pelo Unity-3 no projeto de seus reatores. Essas empresas abrangem uma variedade de abordagens para desenvolver a energia de fusão, o que confere aos resultados do dispositivo uma importância que vai além do próprio projeto da Kyoto Fusioneering.
A trajetória do projeto considera que testar materiais e tecnologias de cobertores reprodutores em um dispositivo dedicado poderá ajudar as empresas a passar de estimativas computacionais para dados experimentais que possam servir de base ao desenvolvimento de reatores. Caso a tecnologia comprove seu desempenho, isso poderá fortalecer a posição da Kyoto Fusioneering como possível fornecedora de equipamentos para usinas de fusão quando essas usinas estiverem prontas para se conectar à rede elétrica.