China testa o maior ímã supercondutor de fusão do mundo — um gigante de 582 toneladas para o reator 'sol artificial'

O ímã supercondutor de 582 toneladas: especificações principais

A bobina de campo toroidal em formato de D é o maior e mais potente ímã já construído para um dispositivo de fusão. Suas principais especificações incluem:

• Peso: 582 toneladas métricas
• Dimensões: 21 metros de comprimento, 12 metros de largura e 3,3 metros de altura
• Corrente: Suportou uma corrente estável de 60 quiloampères durante os testes
• Energia armazenada: 6,03 megajoules por bobina durante os testes
• Campo magnético: Aproximadamente 6,5 tesla — de duas a quatro vezes mais forte que o campo de uma ressonância magnética hospitalar
• Confinamento de plasma: Projetado para confinar plasma aquecido a mais de 100 milhões de °C — cerca de seis vezes mais quente que o núcleo do Sol
• Vida útil: Projetado para aproximadamente 40.000 pulsos de plasma

Dezesseis dessas bobinas em formato de D serão montadas para formar o campo magnético toroidal do reator BEST .

Comparação com o ITER

O ímã TF chinês supera o equivalente do Reator Termonuclear Experimental Internacional (ITER) em dois aspectos principais:

• Volume: 1,3 vez o volume dos ímãs TF do ITER
• Energia armazenada: Cerca de três vezes a energia armazenada dos ímãs equivalentes do ITER

No entanto, o ITER continua sendo uma máquina muito maior (raio maior de ~6,2 metros contra 3,6 metros do BEST) . O BEST não é um concorrente em escala do ITER — ele foi projetado para ser o maior tokamak de deutério-trítio em operação antes do ITER, servindo como uma ponte entre o tokamak EAST, já existente na China, e o muito maior Reator de Teste de Engenharia de Fusão da China (CFETR) .

Um segundo componente-chave: o solenoide central

Junto com o ímã TF, uma bobina modelo de solenoide central (CS) também passou nos testes finais no âmbito do programa CRAFT . Este conjunto compreende tanto o ímã de campo toroidal quanto a bobina do solenoide central . O solenoide central atua como a 'vela de ignição' do tokamak — é essencial para induzir e manter a corrente de plasma . Pesquisadores do ASIPP afirmaram que o solenoide central "determina diretamente se nosso dispositivo de fusão pode ser iniciado e mantido em funcionamento" .

Seis anos de desenvolvimento nacional

Ambos os ímãs foram desenvolvidos no âmbito do projeto Comprehensive Research Facility for Fusion Technology (CRAFT), uma instalação científica de grande porte em Hefei . Principais detalhes:

• O desenvolvimento levou aproximadamente seis anos
• Os ímãs utilizaram materiais supercondutores, projetos estruturais e processos de fabricação integralmente nacionais — com todas as tecnologias centrais alcançando 100% de produção doméstica
• A instalação CRAFT foi construída especificamente para desenvolver e testar componentes de reatores de fusão em escala real antes de sua instalação no BEST

Cronogramas: reator BEST e metas de eletricidade por fusão

A China estabeleceu um cronograma agressivo para seu programa de fusão:

• Construção do reator BEST: Iniciada em 30 de junho de 2023, com conclusão prevista para o fim de 2027
• Primeiro plasma: Esperado para o fim de 2027
• Primeira eletricidade de fusão: A China pretende demonstrar a geração de eletricidade por fusão — frequentemente descrita como acender a 'primeira lâmpada alimentada por fusão' — por volta de 2030
• Além do BEST: O CFETR (ou CFEDR), maior, deve estar operacional por volta de 2030, com usinas comerciais de fusão integradas à rede elétrica previstas para as décadas seguintes

De acordo com a revista The Economist, esse cronograma posiciona a China cerca de uma década à frente de outras nações na busca pela energia de fusão .