Em um armazém comercial com vista para o oceano em Wellington, capital da Nova Zelândia, uma startup está tentando recriar o poder das estrelas na Terra. A empresa desenvolve um reator inovador, utilizando um ímã superpoderoso suspenso em seu núcleo, buscando avançar na comercialização de uma fonte de energia limpa e ilimitada.

Foto: OpenStar Technologies

O objetivo é gerar fusão nuclear, um processo que promete uma energia praticamente inesgotável, baseada na fusão de átomos, diferentemente da fission nuclear atualmente utilizada. Esse processo ocorre por meio do elemento mais abundante do universo, o hidrogênio, liberando uma quantidade extraordinária de energia.

No início deste mês, a OpenStar Technologies anunciou um grande progresso ao conseguir criar plasma superaquecido a aproximadamente 300 mil graus Celsius. Esse é um passo essencial no longo caminho para a produção de energia de fusão. “O primeiro plasma é um momento realmente importante”, afirmou Ratu Mataira, fundador e CEO da OpenStar. “É quando você sabe que tudo está funcionando efetivamente”.

A startup investiu dois anos e cerca de US$ 10 milhões (R$ 57 milhões) nesse desenvolvimento, um tempo e custo significativamente menores que os projetos governamentais de fusão nuclear que existem há décadas. A OpenStar está entre as diversas startups que competem para viabilizar a fusão nuclear comercialmente, atraindo grandes investimentos. Segundo a Fusion Industry Association, empresas do setor já levantaram mais de US$ 7,1 bilhões em financiamento. Contudo, especialistas alertam que ainda existem desafios científicos e técnicos significativos a serem superados.

A fusão nuclear, o mesmo processo que faz o Sol brilhar, é frequentemente chamada de o "Santo Graal" da energia limpa. Ela é praticamente ilimitada, não gera poluição e evita os resíduos radioativos de longo prazo da fission nuclear tradicional. Essa tecnologia pode revolucionar a matriz energética global, utilizando a infraestrutura elétrica existente sem exigir grandes mudanças estruturais.

Entretanto, reproduzir esse processo na Terra é extremamente desafiador. O método mais utilizado atualmente é o tokamak, um reator em formato de donut que aquece gases de hidrogênio a 150 milhões de graus Celsius, dez vezes a temperatura do núcleo solar. Nesse ambiente extremo, os isótopos de hidrogênio colidem e se fundem, liberando enormes quantidades de energia. Fortes bobinas magnéticas mantêm o plasma confinado, um processo descrito pelos cientistas como semelhante a segurar gelatina com elásticos.

A OpenStar propõe uma abordagem diferente, invertendo o conceito do tokamak. Em vez de conter o plasma dentro de um campo magnético, o reator tem um ímã extremamente poderoso suspenso no centro do plasma, dentro de uma câmara de vácuo de aproximadamente 5 metros de diâmetro. O design se baseia no comportamento do plasma em campos magnéticos naturais, como o da Terra e de outros planetas.

A ideia original surgiu na década de 1980, pelo físico Akira Hasegawa, a partir de estudos sobre o plasma ao redor de Júpiter. Em 2004, a primeira máquina desse tipo foi desenvolvida pelo MIT em parceria com a Universidade de Columbia, mas foi desativada em 2011 por limitações tecnológicas. “Não seria viável com a tecnologia da época”, explicou Mataira. A OpenStar acredita ter solucionado os desafios ao atualizar componentes e utilizar novos ímãs.

Segundo Mataira, esse modelo de reator é mais simples e rápido de projetar do que um tokamak, permitindo ajustes mais ágeis para melhorar o desempenho. Ele compara a complexidade de um tokamak a “construir um navio dentro de uma garrafa”, enquanto o design da OpenStar oferece maior flexibilidade e manutenção simplificada.

A empresa já arrecadou US$ 12 milhões (R$ 69 milhões) e busca um investimento ainda maior para construir mais dois protótipos nos próximos dois a quatro anos. O objetivo é escalar a tecnologia e torná-la comercialmente viável.

Nos últimos anos, diversas startups emergiram com diferentes abordagens para a fusão nuclear. A Commonwealth Fusion Systems, por exemplo, utiliza ímãs supercondutores de alta temperatura dentro de um tokamak e arrecadou mais de US$ 2 bilhões. Já a Zap Energy, de Seattle, desenvolve um reator compacto e escalável que dispensa ímãs, utilizando pulsos de energia em um fluxo de plasma.

A grande questão que permanece é: quando a fusão nuclear estará disponível comercialmente? A OpenStar estima um prazo de seis anos, enquanto a Commonwealth Fusion projeta que fornecerá energia à rede elétrica no início da década de 2030. A Zap Energy tem previsão semelhante. No entanto, especialistas da UK Atomic Energy Authority acreditam que a fusão só se tornará uma realidade comercial na segunda metade deste século, devido às dificuldades científicas e de engenharia.

“As startups costumam ser um pouco otimistas em suas previsões”, pondera Gerald Navratil, professor da Universidade de Columbia. Ele ressalta que há uma grande diferença entre produzir energia de fusão e ter um sistema prático que possa ser conectado à rede com segurança e licenciamento adequado.

Apesar dos desafios, Mataira se mostra confiante no potencial das startups para acelerar os avanços na fusão nuclear. “Nem todas as empresas vão ter sucesso, e a OpenStar pode ser uma delas”, afirmou. “Mas, como sociedade, aprenderemos mais rápido”.