A imagem acima é o interior de uma invenção que pode mudar a civilização como a conhecemos: um reator de fusão compacto desenvolvido pela Skunk Works, a divisão de tecnologia experimental da Lockheed Martin. Ele tem o tamanho de um motor a jato, e pode fornecer energia para aviões, naves espaciais e até cidades.
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A Aviation Week teve acesso exclusivo aos laboratórios secretos da Skunk Works e conversou com o Dr. Thomas McGuire, líder da divisão de Tecnologia Revolucionária na empresa.
Em geral, os reatores usam um mesmo design baseado nos tokamak da União Soviética: uma câmara toroidal (espécie de anel) em que campos magnéticos limitam a reação de fusão, com um custo de energia enorme e, portanto, baixa geração líquida de energia.
O Compact Fusion Reactor da Skunk Works, por outro lado, tem uma abordagem radicalmente diferente de tudo que foi tentado antes. Compare os dois nas imagens abaixo:
Acima: O design tokamak soviético tradicional do ITER (Reator Internacional Termonuclear Experimental), uma instalação gigantesca que está sendo construída na França.
Acima: o novo design do Compact Fusion Reactor, da Skunk Works.
O sistema da Skunk Works possui um design tubular, permitindo driblar uma das limitações dos modelos clássicos de reatores de fusão. Eles não podem conter uma quantidade muito grande de plasma, então precisam ser gigantescos como o ITER para funcionarem. De acordo com o Dr. Thomas McGuire:
[Os designs tokamak tradicionais] têm um limite para a quantidade de plasma que podem conter, que chamamos de limite beta. [A proporção de plasma é] de aproximadamente 5% da pressão de confinamento. […] Nós queremos ir a 100% ou mais.
Essa arquitetura permite que ele seja 10 vezes menor e tenha a mesma potência de algo como o ITER, que deverá gerar 500 MW na década de 2020. Isso é crucial para o uso da fusão em todo tipo de aplicação, não só em usinas gigantes e caras.
A Skunk Works está convencida de que seu sistema – que terá o tamanho de um motor a jato – poderá ser usado em tudo, seja aviões, navios ou naves espaciais. Ele também poderá, claro, ter uma escala muito maior. Se chegar ao tamanho do ITER, ele será capaz de produzir 10 vezes mais energia, diz McGuire:
É uma das razões pelas quais achamos que ele seja viável para o desenvolvimento e economia do futuro. A chave é ser dez vezes menor. Mas no lado da física, ele ainda tem que funcionar, e uma das razões pelas quais acho que a nossa física vai funcionar é que conseguimos fazer uma configuração inerentemente estável. No nosso caso, ele está sempre em equilíbrio. Então, se você tem menos pressão, o plasma será menor e vai sempre permanecer neste poço magnético.
O caminho a seguir
Mas todos nós sabemos que, apesar dos sonhos de energia limpa e ilimitada, tivemos muitas invenções fracassadas. A situação aqui parece bastante diferente. Em primeiro lugar, a Lockheed Martin é uma das maiores empresas do setor aeroespacial e militar do mundo, não um cara trabalhando na garagem.
McGuire sabe que eles estão apenas começando, mas afirma que o projeto é sólido e eles vão avançar rapidamente até a sua implementação final, em apenas dez anos:
Gostaríamos de chegar a um protótipo em cinco gerações. Se conseguirmos cumprir o nosso plano de fazer uma geração design-criação-teste a cada ano, isso dá cerca de cinco anos, e nós já mostramos que podemos fazer isso no laboratório. Por isso, ele não seria um conceito de reator funcionando a plena potência, mas basicamente só mostrando que toda a física funciona.
Cinco anos depois disso, eles esperam ter um modelo totalmente operacional pronto para entrar em produção em larga escala, capaz de gerar 100 MW – o suficiente para abastecer um grande navio de carga, ou uma cidade com 80.000 residências. Ele mediria apenas 7 x 13 m, para que você “possa levá-lo em um semirreboque, assim como uma pequena turbina a gás, colocá-lo em uma base, ligá-lo e fazê-lo funcionar em algumas semanas”.
Eu realmente espero que isso dê certo. [Aviation Week]