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A fusão nuclear teve origem no nosso Sol e em outras estrelas. A imensa pressão e as altas temperaturas no núcleo criam uma reação que eventualmente impede que ele entre em colapso sob a força da gravidade.
“A fusão na Terra tem muitas consequências recíprocas para a nossa compreensão de como as estrelas funcionam em coisas como a astrofísica. Ambos dependem do estudo do plasma, o quarto estado da matéria. Ambos têm as mesmas reações, e usamos parte do que aprendemos sobre como as estrelas funcionam para informar como construir melhores máquinas de fusão na Terra”, disse o CEO da Commonwealth Systems, Bob Fusionmgaard.
A empresa está trabalhando na replicação do poder de fusão do Sol na Terra, algo que está em andamento há muito tempo.
“Quando começou, era um experimento científico como a fissão. A questão na época era: isso é possível?” disse Adam Stein, diretor de inovação em energia nuclear do Breakthrough Institute. “Há mais curiosidade científica do que otimismo, que se torna fonte de energia para o mundo”.
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A Commonwealth Fusion Systems espera ter um reator de fusão nuclear viável instalado no início da década de 2030. (Sistemas de Fusão da Commonwealth)
A busca pela energia nuclear começou na década de 1950, quando os cientistas começaram a projetar máquinas para conduzir seus experimentos. Durante mais de 70 anos, os cientistas não conseguiram tornar a energia de fusão viável para a eletricidade.
“O maior equívoco é que a fusão está ao virar da esquina. Ou, por outro lado, as pessoas pensam que é um fracasso total. E não é. É um progresso real combinado com uma incerteza real”, disse Stein.
À medida que a procura de energia continua a aumentar, os cientistas da fusão acreditam que as centrais eléctricas de fusão podem ajudar a aliviar alguma da pressão.
“Precisamos de cada elétron neste sistema. E quando a fusão se tornar comercialmente viável, ela terá que estar nessa equação porque é muito importante”, disse Calvin Butler, CEO da Exelon. “Se você aumentar a oferta e a demanda, os custos diminuirão. E acho que a combinação é boa nessa equação.”
A fusão nuclear na Terra requer muita energia para produzir plasmas mais quentes que o Sol. Os cientistas passaram décadas a desenvolver o ambiente certo para as reações de fusão, mas os materiais de construção que podem suportar o calor extremo estão entre os desafios, incluindo a manutenção da estabilidade do plasma.
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O módulo pré-amplificador do National Ignition Facility amplifica a potência do laser enquanto ele viaja para a câmara alvo nesta fotografia sem data no centro de pesquisa federal do Laboratório Nacional Lawrence Livermore em Livermore, Califórnia. (Foto de divulgação/arquivo de Damian Jamieson/Lawrence Livermore National Laboratory/REUTERS)
“No momento, as máquinas consomem mais energia do que produzem. Portanto, não é uma usina de energia. Você não quer construí-la como uma usina de energia. É um usuário avançado. Mas o resultado disso é o aprendizado, certo? E estamos melhorando nisso”, disse Mumgaard.
Os críticos dizem há décadas que a energia de fusão está a 20-30 anos de distância, mas a Commonwealth Fusion Systems espera mudar esse cronograma, dizendo que poderia ter um reator viável no início da década de 2030.
“Aprendemos muito sobre o que é necessário para fabricar essas máquinas”, disse Mumgaard. “Foram feitos progressos científicos. E agora estamos num ponto em que temos confiança nessa ciência, você sabe, que a engenharia de fusão está se tornando um problema.”
Em 2022, a Instalação Nacional de Ignição do Laboratório Nacional Lawrence Livermore demonstrou que a fusão pode produzir mais energia do que utiliza, mas apenas uma pequena quantidade, energia suficiente para manter uma pequena lâmpada LED acesa durante 20 horas. Os cientistas estimam que o funcionamento desta instalação exigiria 100 vezes mais energia do que a quantidade utilizada na experiência.
“O NIF (National Ignition Facility) forneceu energia suficiente para abastecer cerca de mil residências e energia suficiente para alimentar um LED. Porque todo o sistema era ineficiente”, disse Stein.
A fusão e outras fontes de energia avançaram na última década graças à inteligência artificial.
A inteligência artificial pode ajudar a alimentar novas fontes de energia
A Commonwealth Fusion Systems espera ter um reator de fusão nuclear viável instalado no início da década de 2030. (Sistemas de Fusão da Commonwealth)
“Acho que a IA é uma coisa boa por si só. Consequências económicas, crescimento, todas as coisas boas. O que precisamos de fazer é acertar a política”, disse Butler. “Também aprendemos muito com os nossos parceiros tecnológicos sobre como utilizar a tecnologia para fornecer energia de forma mais eficiente. Estamos a utilizar a tecnologia de melhoria da rede para aumentar a eficiência do sistema de transmissão? O que estamos a fazer para servir os nossos clientes de forma mais transparente? Tudo isto está a chegar com o advento da IA e da tecnologia, e precisamos de aproveitar isso como empresas de energia.”
Na Commonwealth Fusion Systems, o software NVIDIA monitora e mapeia plantas de fusão em tempo real. A tecnologia do Google Deepmind ajuda a controlar melhor o plasma.
“Para obter insights sobre como construir máquinas, executar simulações de computador com mais rapidez ou fazer com que os sistemas de controle de plasma respondam mais rapidamente. Então, você está vendo em nossa empresa, mas também nos Fusion Labs em todo o mundo, que a IA é o fator de velocidade em todo esse campo”, disse Mungard.
A fusão aumentou o interesse e o financiamento da indústria. As empresas angariaram 2,6 mil milhões de dólares em financiamento privado e público nos 12 meses que antecederam Julho de 2025. Mas isto é apenas uma fracção do montante já investido em energia na rede. Em 2025, os gastos com energia nuclear são estimados em 70 mil milhões de dólares. Espera-se que a energia solar atinja US$ 450 bilhões.
“A fusão não é uma solução energética de curto prazo. Também não é ficção científica, mas é uma opção de longo prazo, de alto risco e de alta recompensa, com incerteza inevitável”, disse Stein. “A solução a curto prazo é que já sabemos como construir a fissão e outras fontes de energia. Mas isso não significa que não devamos prosseguir a fusão para as necessidades energéticas de médio e longo prazo.”
Alguns críticos da fusão especulam que a fonte de energia nunca será viável para a rede eléctrica. Elon Musk chamou o esforço de “projeto científico de estimação” e pediu mais investimentos em energia solar. Mas algumas empresas de energia, legisladores de ambos os partidos e a administração Trump estão a expressar otimismo.
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Elon Musk fala na conferência Viva Technology focada em inovação e startups no centro de exposições Porte de Versailles, em Paris, em 16 de junho de 2023. (Imagens Chesnot/Getty)
“Certamente, nos próximos anos, veremos muito mais energia do que essa entrando em dispositivos de fusão. Vai demorar um pouco para que ela seja comercializada e transformada em máquinas, mas está chegando”, disse o secretário de Energia, Chris Wright, na Cúpula de Economia Mundial da Semaphore, em abril de 2025. Os próximos quatro anos serão muito emocionantes para a Energia de Fusão.
