Experimento usa hidrogênio

A maioria dos esforços de fusão concentra-se na combinação de isótopos de hidrogênio deutério-trítio (DT) para usar como combustível, em vez de hidrogênio-boro.

A desenvolvedora TAE Technologies, com sede na Califórnia, disse que concluiu um experimento usando combustível de hidrogênio-boro em energia de fusão nuclear.

O marco vem de uma colaboração de pesquisa de três anos entre o TAE e o Instituto Nacional de Ciência da Fusão do Japão (NIFS), com resultados descritos em um artigo publicado pela Nature Communications.

O artigo descreve a produção das condições necessárias para a fusão do hidrogênio-boro no plasma do NIFS Large Helical Device (LHD) e o desenvolvimento da TAE de um detector para fazer medições dos produtos da reação do hidrogênio-boro: núcleos de hélio, conhecidos como partículas alfa.

A TAE disse que sua missão é possibilitar reatores de fusão mais limpos com hidrogênio-boro, um combustível também conhecido como p-B11 ou p11B. A empresa disse que espera licenciar sua tecnologia no caminho para conectar a primeira usina de fusão de hidrogênio-boro à rede na década de 2030.

“Sabemos que podemos resolver o desafio da física em questão e fornecer uma nova forma transformacional de energia livre de carbono para o mundo que depende desse combustível abundante e não radioativo”, disse Michl Binderbauer, CEO da TAE Technologies, em um comunicado.

Vários grupos estão buscando energia de fusão nuclear em todo o mundo. Essas abordagens variam desde o estilo de configuração do reator até o tipo de combustível do qual os futuros reatores dependerão. Mas a maioria dos esforços de fusão está focada na combinação de isótopos de hidrogênio deutério-trítio (DT) para usar como combustível, e as máquinas tokamak em forma de rosquinha comumente usadas em conceitos de fusão são limitadas ao combustível DT.

A TAE disse que seu design linear compacto usa uma configuração avançada de campo reverso acionado por feixe de acelerador (FRC) que é versátil e pode acomodar todos os ciclos de combustível de fusão disponíveis, incluindo p-B11, DT e deutério-hélio-3 (D-He3 ou D3He).

Com o FRC, a TAE disse que está avançando em um design modular e de fácil manutenção que terá uma pegada compacta com o potencial de aproveitar uma metodologia de confinamento magnético mais eficiente, que obterá até 100 vezes mais potência, em comparação para tokamaks.

Os cientistas da Nature Communications escreveram: "Embora os desafios de produzir o núcleo de fusão sejam maiores para o p11B do que para o DT, a engenharia do reator será muito mais simples. Dito de forma simples, o caminho do p11B para a fusão troca os desafios de engenharia a jusante pelos desafios da física atual. E os desafios da física podem ser superados."

Os defensores da fusão nuclear, a energia que alimenta o sol e as estrelas, esperam que um dia também possa produzir energia quase ilimitada e livre de carbono, ajudando a acelerar o planeta para longe dos combustíveis fósseis.

Espera-se que a energia de fusão nuclear comercial leve décadas para se tornar economicamente viável.

Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL), na Califórnia, alcançaram um avanço em dezembro, produzindo mais energia em uma reação de fusão nuclear do que a usada para iniciá-la, uma conquista há muito procurada conhecida como ganho líquido de energia.

A reação de fusão extremamente breve, que usou 192 lasers e temperaturas medidas várias vezes mais quentes que o centro do sol, foi alcançada em 5 de dezembro.

A TAE disse que, embora sua recente reação de hidrogênio-boro não tenha produzido energia líquida, ela demonstrou "viabilidade da fusão aneutrônica e dependência do hidrogênio-boro".