Na onda de exploração de energia sustentável, a tecnologia de fusão nuclear gradualmente se tornou o foco de instituições e empresas globais de pesquisa científica. O surgimento do reator DEMO não é apenas um grande avanço tecnológico, mas também representa esperança para a futura produção de eletricidade. De acordo com o cronograma mais recente, o reator DEMO da UE está programado para começar a operar em 2051, uma perspectiva que atraiu ampla atenção e discussão.
DEMO é uma usina de energia completa projetada para demonstrar a viabilidade de todas as tecnologias, a fim de fornecer confiança no desenvolvimento de protótipos de reatores comerciais.
DEMO (Demonstration Power Plant) é um reator experimental de fusão nuclear projetado para demonstrar a capacidade de gerar eletricidade líquida a partir da fusão nuclear. Em comparação com o ITER, os países estão planejando seus próprios reatores de nível DEMO de acordo com suas respectivas necessidades. Esses reatores não são apenas uma extensão da pesquisa científica, mas também representam os esforços de vários países na busca pela independência energética e sustentabilidade ambiental.
O projeto do reator DEMO precisa resolver uma série de desafios técnicos, incluindo como manter efetivamente a estabilidade do plasma de alta temperatura e como capturar efetivamente nêutrons de alta energia. Esses desafios são continuamente ajustados com base nos resultados experimentais do ITER. Por exemplo, o projeto do reator DEMO (especialmente suas dimensões lineares) precisa ser cerca de 15% maior que o do ITER, e a densidade do plasma precisa ser 30% maior para garantir reações de fusão nuclear sustentadas.
O reator DEMO visa atingir uma produção de eletricidade em estado estável de 550 MW, o tamanho de uma usina elétrica moderna.
O reator DEMO foi projetado para produzir 2.000 megawatts (2 GW) de energia de fusão e deverá atender aos padrões técnicos e benefícios econômicos necessários para operação comercial. Embora o conceito de produção de eletricidade pareça simples, atingir esse objetivo exige superar muitos gargalos técnicos, que vão desde a resistência à radiação dos materiais até a aplicação de supercondutores de alta temperatura.
O desenvolvimento do DEMO não é apenas um desafio técnico, mas também envolve cooperação internacional. De acordo com o plano, além da União Europeia e do Japão, outros parceiros do ITER não parecem ter uma forte inclinação para cooperar. Os planos dos EUA indicam que o país trabalhará para construir um ou mais reatores DEMO nacionais em uma base de compartilhamento de custos.
Por exemplo, o projeto Circular Tokamak Energy Production (STEP) do Reino Unido, com conclusão prevista para 2040, demonstra interesse em reatores menores e mais eficientes. A China e o Japão também estão planejando seus próprios reatores DEMO, indicando que a competição e a cooperação neste campo ainda estão se desenvolvendo dinamicamente.
O benefício do reator DEMO é que seu potencial não se limita à geração de eletricidade, mas também tem muitos impactos positivos no meio ambiente. Comparada às usinas nucleares tradicionais, a tecnologia de fusão não produz resíduos radioativos de longa duração. Além disso, de acordo com dados preliminares, a meia-vida dos resíduos gerados pela operação do reator DEMO será muito menor do que a dos resíduos dos reatores de fissão nuclear, tornando o desenvolvimento do DEMO mais sustentável.
O projeto do reator DEMO melhorará o conceito do ITER e fornecerá uma estrutura para a comercialização da tecnologia de fusão nuclear.
Com o avanço da tecnologia e a melhoria da conscientização ambiental, as expectativas do mundo em relação ao reator DEMO estão ficando cada vez maiores. Planos e progressos de pesquisa em vários países mostram que a DEMO não é apenas o futuro da produção de eletricidade, mas também uma parte importante da busca global por energia limpa. Dos desafios técnicos do DEMO à cooperação internacional, que impacto todos esses desenvolvimentos podem ter no desenvolvimento sustentável da humanidade?