Fusão a laser: rumo à viabilidade comercial da energia limpa

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A Xcimer Energy, empresa sediada em Denver, nos Estados Unidos, está prestes a tornar realidade o sonho da energia de fusão comercial. Com um investimento substancial de mais de US$ 100 milhões, incluindo apoio do Departamento de Energia dos EUA, a companhia avança no desenvolvimento de um sistema de laser de alta energia para usinas práticas de fusão. O objetivo é superar os desafios técnicos e econômicos que há décadas impedem a viabilização dessa fonte limpa.

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Por mais de 75 anos, cientistas ao redor do mundo têm se empenhado em aproveitar a energia de fusão como uma fonte de energia limpa e virtualmente ilimitada. Embora marcos tenham sido alcançados na pesquisa de fusão, o desafio de alcançar a ignição de fusão sustentada — onde mais energia é produzida do que consumida — continua sendo um obstáculo formidável.

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O papel da fusão inercial impulsionada por laser

Em dezembro de 2022, o Laboratório Nacional Lawrence Livermore, através de sua Instalação Nacional de Ignição (NIF, na sigla em inglês), alcançou um avanço na pesquisa de fusão usando a fusão inercial impulsionada por laser.

Ao contrário da abordagem do tokamak, que utiliza confinamento magnético, a fusão inercial impulsionada por laser envolve o foco de um banco de lasers de alta energia em um pequeno pellet de deutério e trítio. Essa compressão desencadeia uma reação de fusão, produzindo mais energia do que os lasers inicialmente entregam.

A câmara de ignição da Xcimer. (Imagem: Xcimer Energy)

Da pesquisa à comercialização com a Xcimer Energy

Enquanto o feito do NIF foi principalmente para fins de pesquisa, a Xcimer Energy pretende traduzir essa tecnologia em soluções energéticas práticas.
A empresa planeja desenvolver um sistema de laser de cripton-fluoreto capaz de gerar produção de energia significativamente maior com eficiência aprimorada e custos mais baixos em comparação com as instalações existentes.
O projeto do reator de fusão da Xcimer incorpora sais de lítio fundidos dentro da câmara de fusão.
Esse refrigerante de dupla função não apenas protege a câmara contra danos por nêutrons, mas também absorve energia da reação de fusão para gerar eletricidade.
O sistema de laser, projetado para disparar a uma distância de 50 metros, foca seus feixes de maneira otimizada através de aberturas precisas para iniciar reações de fusão de maneira eficiente e econômica.

Instalações da Xcimer Energy em Denver, nos EUA. (Imagem: Xcimer Energy)

Perspectivas futuras e impacto na indústria

Mark Cupta, membro do conselho da Xcimer, enfatiza o potencial transformador da energia de fusão para as necessidades globais de energia. Com metas ambiciosas para produção de energia e eficiência, a Xcimer vislumbra um futuro onde usinas de energia de fusão impulsionadas por laser poderão fornecer uma fonte sustentável e abundante de eletricidade em todo o mundo.

Os benefícios da fusão para a humanidade nunca estiveram tão claros nem tão necessários. A Xcimer desenvolveu uma abordagem revolucionária para a fusão inercial e reuniu uma equipe dos melhores cérebros da indústria para executá-la. Estou confiante de que, com a Xcimer nos guiando neste caminho, o mundo verá finalmente esta fonte de energia transformadora sendo implementada em escala comercial.
Mark Cupta, membro do conselho da Xcimer, ao New Atlas