Karl Tischler, do consórcio europeu de pesquisa sobre fusão EUROfusion, discute o potencial da energia de fusão para alcançar a descarbonização global.

O cenário energético está evoluindo rapidamente à medida que cresce a urgência de reduzir as emissões de carbono e atingir a segurança energética. A energia de fusão, há muito vista como um sonho científico, está agora se aproximando de um momento crucial que pode redefinir como energizamos nosso mundo. Com fortes parcerias entre os setores público e privado, a ciência e a indústria estão integrando suas abordagens à energia de fusão.

Como uma fonte potencial de energia de base limpa e confiável, a fusão promete preencher lacunas críticas deixadas por tecnologias renováveis ​​existentes, como eólica e solar. Com avanços recentes e investimentos crescentes , a energia de fusão está pronta para emergir como uma pedra angular do futuro mix de energia, complementando as renováveis ​​e remodelando nosso caminho para um sistema de energia sustentável e resiliente.

Fusão: a potência de base de carga definitiva

Ao contrário de fontes de energia renováveis ​​como a solar e a eólica, que são intermitentes e dependem das condições climáticas, a fusão fornece uma fonte de energia consistente e confiável. O processo de fusão combina núcleos atômicos para liberar quantidades massivas de energia, assim como acontece nas estrelas. Este processo tem o potencial de gerar energia 24 horas por dia, 7 dias por semana, independentemente das condições externas. Os combustíveis da fusão, deutério e trítio, são derivados de recursos como água do mar e lítio. Como a fusão requer dez milhões de vezes menos combustível do que uma usina elétrica a carvão para liberar a mesma quantidade de energia, ela não é apenas sustentável, mas também segura contra os riscos geopolíticos e da cadeia de suprimentos associados aos combustíveis fósseis.

Como fonte de energia, a fusão é inerentemente segura, não produzindo emissões de carbono, resíduos nucleares de longa duração e nenhum risco de fusão. Os subprodutos das reações de fusão são hélio e materiais radioativos de curta duração, de baixo a médio nível, que são muito mais fáceis de gerenciar em comparação com os resíduos de alto nível dos reatores de fissão. Isso posiciona a fusão como uma fonte de energia de carga base exclusivamente limpa que pode operar continuamente, equilibrando a variabilidade de outras energias renováveis ​​e estabilizando a rede.

Além da energia: produção de calor e suas aplicações

O potencial da fusão se estende além da geração de eletricidade, pois também produz calor que pode ser aproveitado para certas aplicações, como aquecimento urbano . Atualmente, o calor gerado pelos reatores de fusão não é adequado para todos os processos industriais, particularmente aqueles que exigem temperaturas muito altas, como produção de hidrogênio ou processos avançados de fabricação. Essa limitação surge porque o calor deve ser mantido abaixo de um certo limite para manter a confiabilidade de materiais como o aço Eurofer, um aço ferrítico/martensítico de ativação reduzida (RAFM) desenvolvido especificamente para ambientes de fusão.

No entanto, essa limitação está vinculada aos materiais que usamos hoje. No futuro, materiais diferentes podem ser desenvolvidos para suportar temperaturas mais altas, abrindo a porta para uma gama mais ampla de aplicações industriais. Com os avanços na ciência dos materiais, é possível que o calor gerado pela fusão possa ser aplicado a processos de mais alta temperatura.

O aço Eurofer é projetado para suportar altas condições de radiação e temperatura típicas de reatores de fusão, tornando-o essencial para componentes críticos, como a manta de reprodução e o desviador. No entanto, exceder certos limites de temperatura pode comprometer a integridade estrutural do Eurofer, o que restringe sua adequação para alguns usos industriais de alta temperatura em comparação ao calor de reatores de fissão. Apesar disso, inovações de materiais no horizonte podem permitir que os reatores de fusão gerem calor adequado para aplicações industriais mais exigentes.

O calor de fusão oferece um recurso valioso para aquecimento distrital e outras aplicações de temperatura moderada, contribuindo para a redução de combustível fóssil em ambientes residenciais e alguns comerciais. À medida que as tecnologias de materiais evoluem, também evoluem os usos potenciais do calor de fusão, possivelmente transformando seu papel além de aplicações moderadas e se estendendo para uma gama mais ampla de processos industriais.

EUROfusion: Liderando a carga em direção a um futuro alimentado pela fusão

A EUROfusion, o principal consórcio de pesquisa de fusão da Europa, está na vanguarda dessa transformação. Nossa missão vai além do avanço da ciência da fusão; estamos comprometidos em levar a fusão ao mercado como parte integrante do portfólio de energia descarbonizada da Europa.

A pesquisa da EUROfusion apoia o ITER, o maior experimento de fusão do mundo no sul da França, onde 35 nações colaboram para demonstrar a viabilidade científica e tecnológica da energia de fusão. Nosso trabalho contribui diretamente para superar os obstáculos técnicos restantes, garantindo que a fusão esteja pronta para complementar as fontes de energia existentes nas próximas décadas.

A liderança da EUROfusion em pesquisa de fusão não se trata apenas de conquistas científicas; trata-se de criar um futuro energético sustentável e economicamente viável. Nossos pontos fortes estão em nossa expertise global, nosso espírito colaborativo e nossa capacidade de reunir uma comunidade de pesquisa coesa que agora busca expandir e forjar parcerias fortes com a indústria e empreendimentos privados de fusão como parceiros iguais. Essa abordagem já levou a avanços significativos em física de plasma, ciência de materiais e design de reatores, abrindo caminho para que a fusão se torne uma fonte de energia prática e competitiva.

O papel da fusão na futura matriz energética

À medida que o mundo avança em direção à eletrificação, particularmente em setores como transporte, indústria pesada e data centers, a demanda por energia confiável e limpa só se intensificará. A fusão oferece uma sinergia única com energia renovável. Ao fornecer energia de base consistente, a fusão pode reduzir a necessidade de armazenamento de bateria em larga escala e tecnologias de balanceamento de rede, que são caras e exigem muitos recursos. Essa integração pode resultar em um sistema de energia mais resiliente e econômico, onde as energias renováveis ​​fornecem energia variável e a fusão garante um fornecimento estável, otimizando o desempenho geral e a confiabilidade da rede.

Superando desafios e olhando para o futuro

Embora o potencial da fusão seja enorme, os desafios permanecem. A transição de reatores experimentais para usinas comerciais de energia requer investimento significativo, clareza regulatória e inovação tecnológica contínua. Avanços recentes, incluindo a obtenção de ganho líquido de energia – medindo a energia produzida por reações de fusão em comparação com a energia fornecida ao combustível – revigoraram o interesse e o investimento globais. No entanto, essa medida ainda não contabiliza a energia total necessária para operar o sistema, ressaltando a necessidade de mais desenvolvimento.

A EUROfusion está comprometida em enfrentar esses desafios de frente, trabalhando em estreita colaboração com parceiros internacionais em pesquisa e indústria para levar a energia de fusão do laboratório para a rede elétrica. Nossos esforços se alinham com objetivos globais mais amplos de atingir a neutralidade climática, com o entendimento de que o maior impacto da fusão será sentido após 2050. A fusão está pronta para ajudar a atender às crescentes demandas de energia de um mundo em transição, garantindo que os benefícios dessa tecnologia limpa e segura sejam compartilhados globalmente, apoiando a justiça energética ao permitir que todos os países alimentem suas sociedades e alimentem seu desenvolvimento.

Próximo grande salto

A fusão representa o próximo grande salto na tecnologia de energia – um salto que a EUROfusion está liderando com visão, inovação e colaboração. À medida que estamos à beira de realizar o potencial da fusão, convidamos formuladores de políticas, líderes da indústria e o público a se juntarem a nós no apoio a essa tecnologia revolucionária. A fusão é mais do que apenas um marco científico; é o futuro da energia limpa, confiável e abundante que alimentará a próxima geração e além.

Com a fusão, temos a oportunidade de redefinir a energia de base e garantir um futuro sustentável para todos.

Fonte: Innovation News Network

Disponível em: https://www.innovationnewsnetwork.com/fusion-as-the-future-of-baseload-energy-powering-a-decarbonised-world/52112/