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Uma vista a茅rea do local de 180 hectares do projeto do Reator Termonuclear Experimental Internacional (ITER) Foto: ITER

Antes que isso aconte莽a, no entanto, um grande e complexo projeto de constru莽茫o precisa ser conclu铆do e, como a maioria dos megaprojetos, ele est谩 acima do or莽amento e atrasado.

O projeto 茅 o ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) e est谩 sendo constru铆do em Provence, no sudeste da 贵谤补苍莽补. A constru莽茫o do projeto come莽ou em 2010, com uma data de conclus茫o estimada para 2018. Agora, 茅 improv谩vel que o reator esteja operacional antes de 2030.

As ra铆zes do ITER, no entanto, remontam a muito mais tempo. Dada a situa莽茫o geopol铆tica atual, parece dif铆cil acreditar que ele foi trazido 脿 vida em 1986, pelo presidente dos EUA Ronald Reagan e pelo secret谩rio-geral sovi茅tico Mikhail Gorbachev.

A dupla disse que o projeto deve ser entregue 鈥溾��para o benef铆cio de toda a humanidade鈥�. Se ele finalmente tiver sucesso em sua miss茫o de entregar um retorno dez vezes maior sobre a entrada de energia (ou seja, 500 MW de sa铆da de energia de fus茫o a partir de 50 MW de energia de aquecimento de entrada), ele ter谩 provado o potencial da fus茫o para revolucionar completamente o cen谩rio energ茅tico global.

ITER hoje

Visitar o projeto ITER 茅 uma experi锚ncia muito diferente de fazer um tour por uma usina nuclear mais tradicional.

N茫o 茅 tanto a nova ci锚ncia que salta aos olhos 鈥� embora a ci锚ncia seja, sem d煤vida, a mais avan莽ada 鈥� mas sim a sensa莽茫o de que a instala莽茫o 茅 uma aldeia global.

脡 certamente um exemplo de como as fronteiras nacionais podem ser superadas. Os escrit贸rios de plano aberto, corredores e refeit贸rios da instala莽茫o fervilham com o som de cientistas do mundo todo discutindo as melhores pr谩ticas e os pr贸ximos passos para a entrega de energia da fus茫o nuclear.

Al茅m disso, a pegada do ITER 茅 grande 鈥� abrangendo um local de 180 hectares 鈥� o que torna dif铆cil processar o fato de que esta 茅 apenas uma instala莽茫o experimental. Certamente parece que algo que mudar谩 o mundo est谩 acontecendo aqui.

O tokamak

O reparo do chanfro do vaso de v谩cuo ser谩 realizado no local do ITER por um cons贸rcio chamado SIMANN, composto pelas empresas italianas SIMIC e Ansaldo Nucleare. Foto: ITER

No cora莽茫o do ITER est谩 o reator tokamak, que sediar谩 as mesmas rea莽玫es de fus茫o que ocorrem no centro do Sol.

O reator usar谩 铆m茫s incrivelmente grandes para confinar o plasma girat贸rio superaquecido.

O plasma atingir谩 a impressionante temperatura de 150 milh玫es de graus Celsius (pelo menos dez vezes mais quente que o Sol) e, 脿 medida que gira, os 谩tomos de deut茅rio e tr铆tio dentro dele colidir茫o, fazendo com que seus n煤cleos se fundam.

A energia criada por essa fus茫o 茅 muito maior do que a divis茫o de 谩tomos, que ocorre nos reatores nucleares atuais.

Outro benef铆cio da fus茫o 茅 que ela 茅 muito mais limpa que a fiss茫o e muito menos perigosa. Embora o processo crie res铆duos radioativos, ele tem uma meia-vida perigosa de apenas 12,3 anos.

Do ponto de vista da seguran莽a, as rea莽玫es dentro do tokamak dependem da entrada cont铆nua de combust铆vel, ent茫o, se por algum motivo a entrada de energia for retirada, a m谩quina simplesmente "desliga".

O objetivo do projeto, 茅 claro, 茅 provar a ci锚ncia em escala e somente quando isso for feito 茅 que o trabalho poder谩 come莽ar a estabelecer a fus茫o nuclear como uma fonte de energia realista para o futuro.

E a铆, como dizem, est谩 o problema.

Como diz a oficial de comunica莽茫o do ITER, Sabina Griffith, "Tamanho importa na fus茫o. Voc锚 precisa ter um certo volume; uma quantidade de mol茅culas e 谩tomos l谩 [o Tokamak], para ter rea莽玫es suficientes para criar muita eletricidade e calor.

鈥淥 ITER 茅 o projeto que tem de provar que podemos faz锚-lo 脿 escala industrial.鈥�

Simplificando, o objetivo do ITER 茅 gerar 500 MW de pot锚ncia t茅rmica durante uma hora.

Quando isso for alcan莽ado, a corrida realmente come莽ar谩 鈥� em todo o mundo 鈥� para mudar a face da energia global e possivelmente ajudar a trazer o planeta de volta da beira de uma cat谩strofe clim谩tica.

Nem sempre 茅 f谩cil

A natureza da estrutura do ITER n茫o deve significar que haja necessidade de gerar entusiasmo internacional sobre a fus茫o nuclear 鈥� 35 na莽玫es j谩 est茫o emocionalmente (e financeiramente) envolvidas.

Infelizmente, embora o ITER seja uma tremenda colabora莽茫o global, sua estrutura igualit谩ria pode, 脿s vezes, ter dificultado seu progresso.

Os controles e equil铆brios, por exemplo, levam tempo tanto na execu莽茫o quanto na ratifica莽茫o 鈥� especialmente quando componentes de precis茫o est茫o sendo fabricados em tantos pa铆ses diferentes.

Os desafios do processo de constru莽茫o ficaram um pouco expostos durante a pandemia de Covid, quando se tornou exponencialmente mais dif铆cil enviar cientistas e engenheiros ao redor do mundo para realizar verifica莽玫es de qualidade.

No final de 2022, foi anunciado que defeitos foram detectados nos escudos t茅rmicos que foram fabricados durante a Covid. Esses escudos isolar茫o os 铆m茫s supercondutores superfrios do plasma superaquecido dentro do tokamak.

A metrologia est谩 envolvida em cada etapa da montagem da m谩quina ITER, incluindo os trabalhos de reparo em andamento em componentes cr铆ticos. O tamanho dos segmentos de blindagem t茅rmica, medindo cerca de 15 metros por 10 metros de 谩rea, 茅 um dos desafios para os metrologistas, obrigando-os a fazer observa莽玫es a laser de v谩rios locais de instrumentos. Foto: ITER

Foram encontradas rachaduras em tubula莽玫es t茅rmicas; rachaduras t茫o pequenas que tiveram que ser identificadas usando tomografia de raios X, desenvolvida em colabora莽茫o com engenheiros de pesquisa do CERN, na Su铆莽a.

No final das contas, cerca de 23 km de tubula莽茫o tiveram que ser substitu铆dos. Os chefes do ITER alertaram que as consequ锚ncias 鈥渘茫o seriam insignificantes鈥�, e as ramifica莽玫es completas em termos de entrega do ITER ainda s茫o desconhecidas.

Construindo o sol na terra

A boa not铆cia 茅 que desafios e contratempos s茫o, at茅 certo ponto, um dos benef铆cios do ITER como reator experimental.

Na 茅poca, o diretor geral do ITER, Pietro Barabaschi, disse: 鈥淥 know-how que estamos adquirindo ao lidar com os primeiros componentes do ITER servir谩 a outros quando eles lan莽arem seus pr贸prios empreendimentos de fus茫o鈥�.

Tamb茅m 茅 justo dizer que, quando um projeto envolve a instala莽茫o de mais de um milh茫o de componentes, haver谩 um ou dois obst谩culos no caminho.

A respons谩vel pela comunica莽茫o do ITER, Sabina Griffith, tamb茅m teve que explicar, em diversas ocasi玫es, por que a constru莽茫o do reator est谩 demorando tanto.

Ela diz: 鈥淓sses s茫o componentes in茅ditos; ningu茅m fez isso antes.

鈥淓stamos realmente brincando com as for莽as da m茫e natureza, ent茫o temos que fazer tudo com o maior cuidado.鈥�

Al茅m da aten莽茫o aos detalhes necess谩ria para garantir o sucesso do ITER, 茅 claro, h谩 os problemas log铆sticos que acompanham qualquer projeto multinacional.

Componentes chegam constantemente ao ITER vindos de todas as partes do mundo 鈥� e Griffith descreve um componente em particular que deve ser manuseado com o m谩ximo cuidado.

鈥淥 solen贸ide central, que 茅 o grande 铆m茫 no centro da m谩quina, ser谩 feito de seis m贸dulos; tr锚s j谩 est茫o aqui, com mais tr锚s ainda por vir鈥�, diz ela.

鈥淥 supercondutor est谩 vindo do Jap茫o; ser谩 enviado para San Diego, para a General Atomics, e eles o transformar茫o no 铆m茫.鈥�

Griffith conclui: 鈥淓ste ser谩 o 铆m茫 mais forte que a humanidade j谩 construiu. Com uma for莽a [de campo magn茅tico] de mais de 12 Tesla.

鈥淓le tem energia armazenada para levantar dois porta-avi玫es鈥� Deve ser aparafusado com muito cuidado.鈥�

Para ouvidos destreinados, isso pode soar como um eufemismo.

Precis茫o de n铆vel superior

Uma das engenheiras que ser谩 respons谩vel por supervisionar grande parte da "montagem" do ITER 茅 Laure Navarro.

Desde que ela se juntou ao projeto 鈥� cerca de 3 meses antes dos bloqueios da Covid come莽arem a ser implementados em toda a Europa 鈥� ela diz que a curva de aprendizado da constru莽茫o tem sido 铆ngreme, para dizer o m铆nimo.

鈥溍�s vezes, temos toler芒ncias de menos de 1 cm para colocar um componente massivo鈥�, ela diz. 鈥淓ssas s茫o coisas que exigem metrologia e temos muitos especialistas em metrologia no ITER.

鈥淓nt茫o, o posicionamento das coisas no espa莽o 茅 muito preciso e muita tecnologia 茅 necess谩ria para integrar tudo.鈥�

Como Griffith afirmou, h谩 muitos componentes nunca antes vistos na constru莽茫o do ITER. Muitos deles trar茫o desafios 煤nicos de eleva莽茫o e manobra, n茫o apenas porque s茫o grandes e pesados, mas por seus centros de gravidade pouco ortodoxos.

Navarro diz: 鈥淥 maior elemento individual que colocamos no tokamak foi um elevador em 2020鈥� eram 1.250 toneladas, em uma 煤nica pe莽a.

鈥淭emos enormes guindastes de 1500 toneladas no sal茫o de montagem. S茫o eles que levantam e viajam com os maiores componentes.

鈥淎prendemos muito na primeira vez que usamos o guindaste com um componente real... sobre suas capacidades, em termos de precis茫o e velocidade e o que esperar como dura莽茫o padr茫o para um i莽amento.

鈥淎quele primeiro i莽amento durou na verdade 20 horas no total, o que nos ajudou muito a entender como o guindaste reage.

Ferramentas para o trabalho

鈥淣o levantamento do m贸dulo do setor, que n茫o era t茫o pesado, mas era cr铆tico, tamb茅m foi muito interessante, porque voc锚 tem dois centros de gravidade [no componente], ent茫o voc锚 precisa ser capaz de monitorar as lacunas entre as duas conchas e integr谩-las.

鈥淐om certeza, toda vez que voc锚 aprende.鈥�

Navarro acrescenta, 鈥淣贸s e os contratantes desenvolvemos ferramentas feitas especificamente para o prop贸sito da constru莽茫o do ITER. Na verdade, temos mais ferramentas constru铆das para esse prop贸sito do que ferramentas regulares para a montagem do tokamak.鈥�

Descrevendo a m谩quina como 鈥渃omo um Lego gigante鈥�, Navarro minimiza os desafios de engenharia de mover componentes enormes para posi莽玫es com precis茫o cr铆tica.

鈥淭emos muitas ferramentas de mobiliza莽茫o em 3D para nos mostrar como precisamos mont谩-lo鈥�, diz ela.

鈥淯samos scanners a laser que ajudam a posicionar os alvos e temos sensores para medir lacunas.鈥�

Ela acrescenta, no entanto, que 鈥渢er um v铆deo 3D colorido 茅 legal, mas quando voc锚 v锚 os componentes na realidade e precisa mov锚-los, isso 茅 outra coisa.

鈥溍�s vezes, 茅 uma experi锚ncia mais pr谩tica e pragm谩tica que funciona 鈥� 脿s vezes, apenas ter uma linha vertical, com gravidade, 茅 suficiente.鈥�

脡 bom saber que, mesmo quando os humanos tentam construir um novo sol, h谩 espa莽o para um fio de prumo.

Temos que torcer para que n茫o haja mais grandes obst谩culos no caminho do ITER e que ele comprove a ci锚ncia da fus茫o para gerar energia.

Ser谩 o primeiro reator a produzir mais calor do que o fornecido e poder谩 abrir caminho para uma energia limpa e segura por milhares, se n茫o milh玫es de anos.

ITER na Cimeira de Tecnologia da 颁辞苍蝉迟谤耻莽茫辞 2024 Engenheira nuclear, Laure Navarro. Foto: ITER Laure Navarro, a engenheira nuclear citada neste artigo, falar谩 no Construction Technology Summit, que ser谩 realizado em Austin, Texas, em 19 de mar莽o. Ela oferecer谩 opini玫es sobre a ci锚ncia que acontece no ITER, bem como a tecnologia de constru莽茫o de ponta que est谩 sendo usada para instalar mais de um milh茫o de componentes na instala莽茫o. Para se registrar no evento, visite

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