Construir um reator de fusão é uma coisa, mas gerar eletricidade a partir dele é outra bem diferente e bastante complexa. Por exemplo, o megaprojeto ITER não produzirá eletricidade, embora se espere que tenha um rendimento energético positivo. A eletricidade será gerada pelo próximo projeto internacional, o DEMO, cuja data de conclusão já está sendo esquecida. Mas existe um truque que poderia aproximar a fusão comercial: a experimentação com baterias nucleares.
Fonte da imagem: Avalanche Energy
As fontes de energia nuclear, conhecidas há mais de meio século, utilizam diversos princípios para extrair energia dos processos de fissão nuclear, desde a remoção de calor até as voltaicas alfa e beta (nuclear e eletrônica). Os reatores de fusão operam com um princípio diferente: liberam energia durante a fusão de núcleos mais pesados com núcleos mais leves, especificamente a fusão de núcleos de hidrogênio em núcleos de hélio.
Mas os processos de fissão nuclear não se limitam a isso. Em alguns casos, as reações termonucleares também são acompanhadas por outros processos, como a emissão de partículas alfa. É aí que as boas e velhas baterias nucleares podem entrar em ação. Assim como os painéis solares, elas podem capturar partículas alfa (os núcleos do isótopo hélio-4) em vez de fótons, gerando eletricidade como as células solares tradicionais.
A Avalanche Energy se comprometeu a desenvolver painéis solares ou invólucros solares para reatores de fusão de partículas alfa. Sob contrato com o Pentágono, a empresa já está desenvolvendo reatores de fusão compactos que podem ser equipados com uma “camada alfa” para facilitar a extração de eletricidade das câmaras de trabalho do reator. Isso eliminaria a necessidade de sistemas de extração de energia complexos e trabalhosos, como a simples conversão de água em vapor e sua alimentação de turbinas, prática comum atualmente. Juntas, essas soluções poderiam aumentar significativamente a eficiência dos reatores de fusão e aproximar o desenvolvimento de soluções comercialmente viáveis com rendimentos energéticos positivos, mesmo que modestos.
A Avalanche Energy assinou recentemente um contrato.Um novo contrato de US$ 5,2 milhões com a DARPA foi concedido para o desenvolvimento de soluções semelhantes. A empresa recebeu financiamento adicional de outra agência militar, a AFWERX (sob a tutela da Força Aérea dos EUA), no valor de US$ 1,25 milhão. Esse financiamento será destinado à criação de modelos digitais para o desenvolvimento acelerado de materiais avançados. A Avalanche Energy também assinou um contrato com a Unidade de Inovação de Defesa (DIU) dos EUA em 2022 para desenvolver um motor nuclear compacto para espaçonaves, cujo protótipo deverá ser apresentado em 2027, mas essa é outra história.