Energia de fusão: desbloqueando a rede de emissão zero

As oportunidades oferecidas pela fusão não devem ser esquecidas. Aqui, Michael Delage, da General Fusion Inc. explica o potencial da fonte de energia

A pedra angular de qualquer caminho realista para superar as mudanças climáticas é o desenvolvimento de fontes de energia que sejam livres de emissões, sob demanda e economicamente viáveis. Essas fontes sustentariam a crescente população mundial e ampliariam as oportunidades de prosperidade econômica. A necessidade dessas fontes é urgente: a demanda global de eletricidade deve aumentar 69% nos próximos 20 anos e, embora as energias renováveis ​​estejam crescendo rapidamente, a maior parte dessa demanda parece destinada a ser atendida por combustíveis fósseis.1

A rede de energia limpa precisará de uma combinação de tecnologias de geração para atender às diversas necessidades dos consumidores. Quando se trata de setores com alta intensidade energética, como a indústria ou áreas urbanas densas, a energia de fusão é uma opção muito atrativa. Fusion tem o potencial de fornecer energia limpa, segura e sob demanda em todo o mundo. Ele também tem o potencial de demonstrar a melhor taxa de retorno de energia (EPR) e a pegada de carbono do ciclo de vida mais baixo de qualquer fonte, tornando-se uma ferramenta poderosa para enfrentar as mudanças climáticas.

Fusão: uma prioridade nacional

O potencial da fusão foi há muito reconhecido pela comunidade científica. Mais de 30 anos de investimento por governos em pesquisa e desenvolvimento trouxeram enormes avanços científicos, e vários países agora consideram o desenvolvimento da fusão uma prioridade nacional.

Além de seu envolvimento no projeto de fusão ITER de 35 nações, a China também planeja treinar 2.000 novos cientistas de fusão até o final desta década, e a Coréia do Sul está investindo pesadamente no campo.2, 3 Esses projetos estão demonstrando a compreensão científica que está permitindo que a fusão passe de experimentos de laboratório para projetos de engenharia aplicada.

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Agora é um momento inovador de fusão, tanto no governo quanto no setor privado. Novas ideias estão surgindo: propostas para projetos de sistemas de fusão que sejam mais práticos de implementar, com custo de capital mais baixo, e que nos levarão a usinas de energia comercialmente viáveis ​​mais cedo do que os conceitos anteriores.

Essa onda de entusiasmo renovada é o resultado de uma combinação de fatores. O conhecimento científico adquirido ao longo de décadas de pesquisa nos proporcionou uma excelente compreensão dos princípios que sustentam a fusão. Campos como a física do plasma, chave para atingir as temperaturas extremas necessárias para fundir o combustível dos núcleos de hidrogênio, foram intensamente estudados e o espaço de parâmetro no qual devemos trabalhar foi estabelecido.

Paralelamente, avanços tecnológicos substanciais ocorreram em campos complementares à fusão. A potência da computação e a eletrônica, a simulação e a ciência dos materiais progrediram dramaticamente desde os primeiros dias da pesquisa de fusão na década de 1960. Anteriormente apenas viável no mais poderoso dos supercomputadores de laboratório nacional, a simulação do comportamento de plasmas de fusão agora é possível em plataformas de computação em nuvem disponíveis comercialmente.

Esses avanços provocaram uma vanguarda de empresas privadas de fusão, como General Fusion, Tri Alpha Energy e Lockheed Martin, a entrar no mercado, capitalizando em novas tecnologias para impulsionar o desenvolvimento de novas abordagens inovadoras. Em paralelo com o surgimento de empresas como Blue Origin e SpaceX na indústria aeroespacial, investidores sérios do setor privado estão financiando esforços sofisticados para buscar soluções práticas com o objetivo de fazer avançar o cronograma para uma solução comercial de fusão em décadas.

Apoiadas por capital de risco, essas empresas estão desenvolvendo novas abordagens focadas em usinas de energia em um ritmo nunca visto anteriormente. Nos próximos anos, veremos o surgimento dos primeiros protótipos de demonstração, que irão organizar a indústria de energia para impulsionar a comercialização da fusão. Esses avanços não chegam um momento antes do previsto. Os números mais recentes mostram que, embora a implantação de infraestrutura de energia limpa esteja crescendo rapidamente, ela está sendo superada pelo nível impressionante de nova demanda.

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Algumas perspectivas: em 2015, a China sozinha foi responsável por 40% do crescimento global de energia renovável, mas isso representou apenas metade do aumento da demanda de eletricidade do país4.

Por mais que vejamos uma combinação de tecnologias suprindo nossas necessidades de energia hoje, a descarbonização das redes elétricas mundiais exigirá uma nova combinação de tecnologias de geração que incorporem energias renováveis ​​distribuídas, armazenamento em grande escala e fontes sob demanda de alta produção. Empresas de energia, parceiros corporativos e governos em todo o mundo estão reconhecendo a capacidade da fusão de fazer uma contribuição significativa para essa combinação e estão investindo para desbloquear todo o potencial da rede de emissão zero.

1 Agência de Informação de Energia dos EUA, 11 de maio de 2016. International Energy Outlook 2016. Figuras 5-1 e 5-3

2 Sala de redação da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, 24 de março de 2011. Painel de projeto nacional para reatores de fusão de confinamento magnético estabelecido na USTC

3 Nature, 21 de janeiro de 2013. A Coreia do Sul faz aposta de bilhões de dólares na energia de fusão.

4 Redação da Agência Internacional de Energia, 25 de outubro de 2016. A IEA eleva sua previsão de crescimento renovável de cinco anos, já que 2015 marca um ano recorde.

Michael Delage

Diretor de Tecnologia

General Fusion Inc

[email protected]

http://generalfusion.com/

@GeneralFusion

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