A startup Cambridge Heavy Industries, de Cambridge, Massachusetts, está desenvolvendo um dispositivo experimental de fusão nuclear que pode ser colocado sobre uma escrivaninha, em uma tentativa de reduzir o tamanho dos sistemas de fusão normalmente associados a instalações industriais enormes e grandes conjuntos de lasers ou ímãs.
A empresa opera em modo furtivo a partir de um pequeno laboratório perto do Massachusetts Institute of Technology (MIT), e Yon Kai, cofundador e CEO, apresentou componentes do sistema durante uma conversa com a TechCrunch. O projeto utiliza um laser para comprimir um alvo de combustível, mas emprega menos feixes de laser do que alguns projetos de confinamento inercial.
Um projeto menor e mais experimentos
O sistema utiliza dois lasers principais para iniciar o processo de ignição. Um deles é dividido em vários feixes que enviam luz em anéis concêntricos para um alvo de combustível plano e circular, em uma sequência temporal que começa do lado de fora e avança para dentro. O primeiro anel inicia uma onda de compressão que se desloca em direção ao centro; em seguida, os demais anéis reforçam essa onda no momento apropriado.
Quando a onda de choque chega ao centro do alvo, outro laser dispara um pulso que gera calor e um campo magnético. Segundo Kai, o projeto pode gerar altas pressões usando uma potência de laser relativamente baixa; a ideia evoluiu a partir de pesquisas do laboratório de Keith Nelson no MIT para estudar materiais sob condições extremas.
Kai acredita que o tamanho reduzido da unidade acelera os experimentos e os ajustes; a empresa pretende realizar entre 50 e 80 experimentos ou pulsos por dia. Os dados gerados alimentarão simulações que utilizam inteligência artificial para aprimorar o projeto.
Financiamento e plano de expansão
A Cambridge Heavy Industries arrecadou recentemente 6,2 milhões de dólares em uma rodada de financiamento inicial liderada pela Azolla Ventures, com participação da Overlay, da Neta Foundation, da P3A, da MassCEC e da família Rothrock.
A empresa planeja desenvolver, ao longo de cerca de uma década, uma usina de energia baseada nesse conceito. A usina será maior do que o atual protótipo de mesa, mas menor do que algumas outras instalações de fusão; Kai estima que seu tamanho será aproximadamente o de duas quadras de basquete. O principal teste será determinar se o projeto é capaz de produzir energia suficiente para sustentar uma usina operacional.
O trítio como um caminho comercial inicial
Antes de chegar a uma usina de geração de eletricidade, a empresa pretende utilizar seus dispositivos menores para produzir trítio, um isótopo raro do hidrogênio usado como combustível na maioria das usinas de fusão em desenvolvimento. Seu preço é de cerca de 30 mil dólares por grama, e atualmente existem apenas aproximadamente 40 quilogramas dele.
Cada usina precisará de quantidades limitadas, da ordem de gramas por ano, mas um estudo recente prevê um déficit de cerca de 28 quilogramas em 2054 se não surgirem novas fontes, o equivalente a aproximadamente 840 milhões de dólares aos preços atuais. Outras empresas de fusão estão trabalhando em sistemas de combustível que tornem seus reatores amplamente capazes de garantir suas próprias necessidades de trítio, mas o desenvolvimento desses sistemas pode levar até dez anos.
Por que esta notícia é importante?
O protótipo de mesa ainda não demonstra capacidade comercial de gerar eletricidade, e a transição de experimentos pequenos para uma usina exigirá ampliar o projeto e comprovar sua viabilidade energética. No entanto, a abordagem oferece dois caminhos claros de desenvolvimento: acelerar a coleta de dados por meio de um dispositivo pequeno e tentar lidar com a escassez de trítio como um problema de infraestrutura do setor antes da disseminação das usinas de fusão. As questões em aberto continuam relacionadas à capacidade do sistema de alcançar a fusão na prática e à economia de sua expansão.