Uma empresa privada de fusão, a Helion Energy, pretende construir uma usina de energia de fusão com capacidade de fornecer eletricidade para a Microsoft nos próximos 5 anos. A Helion Energy está levando a energia de fusão para as massas e a Microsoft assinou recentemente o acordo com a empresa para comprar 50 MW de energia até 2028, que abasteceria cerca de 40,000 lares.
Sam Altman também investiu US$ 375 milhões na empresa em novembro de 2021 e está entusiasmado com o potencial da empresa. Embora a produção de energia de fusão seja desafiadora, a empresa está fazendo um bom progresso e seu 6º protótipo deve exceder a temperatura máxima para gerar eletricidade com mais precisão. Além disso, os executivos da empresa acreditam que ela seja mais confiável do que a energia solar e eólica.
A Helion Energy está tentando construir uma usina de fusão nuclear capaz de fornecer eletricidade suficiente para a Microsoft em cinco anos. Em maio, a Microsoft fechou um acordo com a Helion para a compra de 50 megawatts de energia até 2028. Essa quantidade é suficiente para abastecer cerca de 40,000 residências.
Sam Altman , CEO da OpenAI , está interessado no potencial da energia de fusão e na Helion. Anteriormente, ele afirmou estar muito entusiasmado com o que está por vir. Em novembro de 2021, Altman liderou a rodada de financiamento Série E da empresa, investindo US$ 375 milhões.
Scott Krisiloff , diretor comercial da Helion Energy, afirmou em entrevista: "A energia de fusão poderia ser usada para alimentar centros de dados, que são grandes consumidores de eletricidade."
Embora o potencial e os compromissos para a energia de fusão sejam altos, sua produção é uma tarefa extremamente difícil. Atingir a temperatura necessária para a fusão gerar eletricidade é notavelmente desafiador. De acordo com a Helion, ela é a primeira empresa privada de fusão a construir a tecnologia capaz de atingir essa temperatura.
Krisiloff afirmou: “Com o crescimento da nossa população e a consequente necessidade de mais informações e maior conectividade à internet, as necessidades energéticas também aumentam. A Helion está atualmente trabalhando em seu sétimo protótipo, o Polaris, que deve ser concluído em 2024 e será o primeiro a produzir eletricidade a partir da fusão nuclear.”
“A fusão nuclear é algo que utilizamos todos os dias; toda a nossa energia, de alguma forma, deriva da fusão. Mas nunca fomos capazes de aproveitá-la na Terra de uma forma que nos permita produzir eletricidade”, acrescentou Krisiloff.
Como a energia de fusão é gerada?
A energia de fusão é gerada em um tubo de 40 metros de comprimento. Quando dois átomos entram em contato e formam um único átomo, ocorre a fusão nuclear. Por meio do acelerador de plasma da Helion, o deutério é fundido para produzir hélio-3.
O deutério é uma forma de hidrogênio encontrada na água, e o hélio-3 é usado na reação, sendo então colocado em um tubo de 40 metros de comprimento. Lá, os materiais são comprimidos até atingirem 100 milhões de graus Celsius.
Segundo Krisiloff, essa é a condição ideal para a produção de eletricidade. Trenta é o sexto e mais recente protótipo da Helion, capaz de ultrapassar o limite de temperatura de 100 milhões de graus Celsius. De acordo com Krisiloff, “Esse é um ciclo da máquina, e então ela é pulsada repetidamente para gerar mais energia.”
Por que a fusão é um recurso energético melhor que a solar e a eólica?
Krisiloff explicou: “O que torna a energia de fusão promissora é a abundância de fontes de combustível. O combustível vem da água na forma de deutério, que é encontrado em abundância na Terra. Outro benefício da fusão é que ela é mais segura, em comparação com outras formas de energia, como a energia nuclear ou a fissão, que é uma reação em cadeia. Isso significa que, se algo acontecer com a máquina que produz energia de fusão, ela será desligada imediatamente.”
De acordo com Krisiloff, apenas uma quantidade limitada de resíduos é produzida na fusão em comparação aos métodos tradicionais de fissão. Ele também disse que, de acordo com a Agência Internacional de Energia Atômica, alguns desses resíduos são radioativos e podem permanecer nessa condição por milhões de anos.
A Helion Energy está levando a energia de fusão para as massas. Essa energia produz a menor quantidade de emissões de CO2 e requer a menor demanda da rede elétrica. É mais densa do que outras fontes de energia limpa, o que significa que o processo não exige grandes áreas e pode ocorrer em espaços confinados. Além disso, a energia de fusão é melhor do que a eólica e a solar, sendo mais confiável, pois não é afetada por condições climáticas extremas.
Como a abordagem da Helion para fusão se diferencia das demais?
De acordo com os fundadores da Helion, a fusão não deve ser considerada um obstáculo físico fundamental. Deve ser vista como um desafio de engenharia que pode ser superado por meio do desenvolvimento, teste e refinamento de sistemas e subsistemas de fusão. Uma nova abordagem à fusão pode ser alcançada se priorizarmos nosso objetivo final, que é gerar eletricidade limpa, segura e abundante.
A abordagem da Helion se destaca de outros métodos de fusão de três maneiras significativas:
- A empresa usa um sistema de fusão pulsado sem ignição que a ajuda a superar os desafios físicos mais difíceis. Essa técnica mantém o dispositivo de fusão pequeno e permite ajustar a saída de energia conforme necessário.
- O sistema deles é projetado especificamente para a recuperação de eletricidade. O sistema recupera eficientemente toda a energia eletromagnética não aproveitada e fresca, semelhante a como a frenagem regenerativa funciona em um veículo elétrico. Outros sistemas de fusão perdem energia quando a água é aquecida para produzir vapor para alimentar uma turbina.
- Eles usam deutério e hélio-3 (D-³He) como combustível. O hélio-3 é um combustível mais limpo e de octanagem mais alta, além disso, com isso o sistema se torna mais compacto e eficiente.
De onde a Helion vai obter o hélio-3?
A empresa produz Hélio-3 fundindo deutério em seu acelerador de plasma utilizando o ciclo de combustível fechado de alta eficiência patenteado. O isótopo Hélio-3 extremamente escasso, que é difícil de localizar em nosso planeta, é essencial na computação quântica e crucial para importantes propósitos de imagens médicas.
Anteriormente, cientistas até pensaram em minerar hélio-3 da Lua, já que ele está disponível lá em abundância. Mas com a tecnologia da Helion, viagens espaciais para isso podem ser evitadas.
Leia também: O que é o Custo Nivelado de Energia (LCOE)?
Por que a fusão precisa de 100 milhões de graus Celsius?
A Terra não tem o tamanho massivo e a atração gravitacional como o sol que constituem as condições perfeitas para a fusão. Portanto, os cientistas precisam aquecer extremamente o plasma para sofrer fusão, ainda mais quente que o sol. Assim, nessa situação a fusão acontece mais rápido.
A temperatura de 100 milhões de graus Celsius é considerada o requisito mínimo para que ocorra fusão nuclear em larga escala para a geração de eletricidade comercial. O sexto protótipo da Helion, o Trenta, atingiu temperaturas muito superiores a 9 keV, o que equivale a 104 milhões de graus Celsius.
Como o Helion gera eletricidade a partir da fusão?
Nosso dispositivo gera eletricidade sem usar calor para criar vapor ou exigir ímãs supercondutores criogênicos. Nossa abordagem técnica é crucial quando se trata de comercializar eletricidade gerada por fusão a custos significativamente baixos, pois minimiza a perda de eficiência.
Nosso dispositivo possui plasmas FRC de alta beta que geram seu próprio campo magnético por meio de corrente elétrica interna . Consequentemente, o campo magnético produzido exerce pressão contra as bobinas que circundam a máquina. Os FRCs colidem e são comprimidos por ímãs na câmara de fusão. A compressão do plasma o torna mais quente e denso, causando reações de fusão e alterações no fluxo magnético.
A mudança no fluxo magnético cria mais fluxo magnético nos ímãs próximos, produzindo eletricidade nas bobinas. O mesmo processo é explicado pela Lei de Indução de Faraday. Dessa forma, a Helion Energy traz energia de fusão para as massas de uma forma mais limpa.
Fonte: Helion Energy
