A fusão nuclear controlada, conhecida como “sol artificial”, registou progressos significativos.Em 27 de junho, dois ímãs supercondutores para reatores de fusão nuclear desenvolvidos independentemente pelo meu país concluíram a aceitação técnica e o teste completo dos parâmetros das condições de funcionamento. Entre eles, a bobina solenóide central supercondutora de alta temperatura é uma parte fundamental do dispositivo experimental de fusão compacto.O dispositivo está previsto para ser concluído até o final de 2027 e, por volta de 2030, demonstrará a primeira geração de eletricidade por meio da fusão nuclear.
Para simular o mecanismo de liberação de energia dentro do sol, o sol artificial requer o aquecimento do combustível a centenas de milhões de graus Celsius. Porém, nenhum material resiste a temperaturas tão altas por muito tempo. Durante décadas, o principal método utilizado pelos cientistas é usar um forte confinamento magnético para “sustentar” o plasma, de modo que a bola de fogo não atinja a parede ou se apague. O que a equipe precisa fazer é criar esse componente-chave do “sol artificial”.
De acordo com a tendência atual, a fusão nuclear controlável utiliza principalmente "deutério", um núcleo atômico leve extraído da água do mar, como combustível. A energia de fusão de um litro de água do mar equivale a 300 litros de gasolina e quase não produz resíduos nucleares radioativos nem emissões de carbono. Os oceanos da Terra contêm aproximadamente 45 biliões de toneladas de deutério, a matéria-prima da fusão, que pode sustentar o desenvolvimento humano durante milhares de milhões de anos, ao ritmo a que os humanos consomem energia. Portanto, os principais países desenvolvidos do mundo estão de olho no "sol artificial", que se tornou uma tecnologia obrigatória.
repórter:Você construiu esta jaula, tanto tangível quanto intangível.
Qin Jinggang, pesquisador do Instituto de Plasma, Instituto Hefei de Ciência de Materiais, Academia Chinesa de Ciências:O tangível é a sua forma, o intangível é o campo magnético, que você não pode ver nem tocar.
repórter:Ser capaz de controlá-los, esta é a magia lendária?
Qin Jinggang:Sim, semelhante à magia.
A magia, caindo em suas mãos, é uma fina tira supercondutora de alta temperatura. A camada supercondutora no meio que realmente funciona tem apenas cerca de um mícron. Ele é usinado, torcido, enfiado em tubos de aço e extrudado em forma. Quando um fio se curva, parece apenas mudar de forma, mas na verdade sofre alongamento, compressão e torção ao mesmo tempo. Se algum processo estiver fora de controle, pode se tornar inútil.
Seis anos atrás, a tarefa que Qin Jinggang recebeu tinha apenas uma estrutura geral. Existem dois requisitos: melhorar o desempenho e reduzir o preço. Naquela época, ainda não se sabia como seria determinado o projeto e de onde viriam os materiais.
Após seis anos de muito trabalho, os ímãs testados desta vez são de produção 100% nacional, desde matérias-primas e estruturas até equipamentos e processos. O custo também mudou de acordo. O mesmo material supercondutor já custou 400 yuans por metro, mas agora caiu para 100 yuans.
Mais importante ainda, o peso, o tamanho e o armazenamento de energia desta bobina excedem em muito as especificações anteriores, com uma única bobina aumentando de 350 toneladas para 580 toneladas.Isso significa que a energia do “sol artificial” será maior no futuro.Mas para Qin Jinggang, passar no teste desta vez está longe de ser o fim.
Qin Jinggang:Contando com o que acabei de dizer, é para verificar a viabilidade desde o design do material até o processo. Esta bobina pode ser usada em dispositivos. No entanto, do ponto de vista da supercondutividade real de alta temperatura, especialmente a aplicação da supercondutividade de alta temperatura na fusão, pessoalmente acho que percorremos apenas 80% do caminho. Os 20% restantes são para usar a bobina do dispositivo para avaliar sua estabilidade de serviço e vida útil em ambientes agressivos. Somente se a avaliação for aprovada, acho que o caminho para a supercondutividade em alta temperatura estará 100% concluído.
Nos últimos anos, o “sol artificial” da China tem acelerado o cronograma de atualização. Em janeiro de 2025, o dispositivo experimental tokamak totalmente supercondutor "Eastern Super Ring" alcançou operação em estado estacionário de plasma de 100 milhões de graus Celsius por 1.066 segundos, estabelecendo um novo recorde mundial.Este avanço em ímãs supercondutores completou o componente mais difícil da cadeia de engenharia de fusão nuclear.Por trás disso estão os esforços de várias gerações desde a década de 1980.
repórter:Então depois da aceitação, o que você fez no primeiro dia?
Qin Jinggang:Após a verificação de aceitação do primeiro dia, parecia que fiquei duas horas no escritório, relembrando silenciosamente o processo desde o início até o presente.
Qin Jinggang:Há apenas cerca de 20 pessoas em toda a equipe, e deveria haver 8 mulheres.
Qin Jinggang:Olhando para o passado, realmente gostamos desse processo. Tornamo-nos cada vez mais corajosos a cada contratempo. Especialmente depois que esse experimento foi concluído, todos ficaram mais confiantes. Todo o trabalho duro, todo o suor e até mesmo todas as lágrimas que apresentamos não foram em vão.
Qin Jinggang:Cada vez que faço um relatório, outros dizem que levará 50 anos. Quando isso será realizado? 50 anos e 50 anos depois, é verdade que a fusão nuclear é realmente difícil. Mas depois de tantos anos de desenvolvimento, vimos a luz.Queremos, portanto, ser capazes de gerar o primeiro quilowatt-hora de eletricidade em 2030, de acordo com a meta atual.
Qin Jinggang:Acredito que isso definitivamente não terá que esperar mais 50 anos. No futuro, por exemplo, se lhe chamarmos reator de demonstração ou mesmo reator comercial, teremos de fazê-lo passo a passo.