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Os olhos de Greg Brittles brilham de entusiasmo quando ele explica o projeto em que est� trabalhando.
"Na verdade, � o sonho de todo engenheiro ter um projeto que seja tecnicamente desafiador, que exija que voc� desenvolva novas tecnologias e solu��es para problemas dif�ceis, mas que tamb�m seja importante para o mundo ao mesmo tempo", afirmou � BBC.
Desde que concluiu sua pesquisa na Universidade de Oxford, cinco anos atr�s, ele tem trabalhado para a Tokamak Energy, uma start-up do Reino Unido que tem planos de construir um reator de fus�o.
A fus�o � a rea��o que alimenta o Sol e todas as outras estrelas. Se essa energia pudesse ser aproveitada na Terra, forneceria uma fonte abundante, a partir de apenas uma pequena quantidade de combust�vel e sem produzir di�xido de carbono.O princ�pio � f�cil de entender. Pegue os �tomos de hidrog�nio, adicione calor e press�o suficientes e eles v�o se fundir para formar o h�lio. Durante esse processo, parte da massa de hidrog�nio � transformada em calor, que pode ser usada para produzir eletricidade.
O problema � que, para fazer a fus�o acontecer, � preciso aquecer os is�topos de hidrog�nio a centenas de milh�es de graus, at� que eles se tornem t�o energ�ticos que se separem em um estado girat�rio de mat�ria chamado plasma.
O desafio sempre foi conter esse plasma. As estrelas fazem isso com a gravidade, mas na Terra o m�todo mais comum � usar campos magn�ticos poderosos para manter o plasma confinado.
Grande parte do desafio de engenharia se resumiu � constru��o de �m�s: eles precisam ser poderosos o suficiente para conter uma massa de mat�ria incrivelmente quente e rodopiante.
Ainda neste ano, Bob Mumgaard e sua equipe da Commonwealth Fusion Systems (CFS) v�o testar um �m� inovador que, segundo eles, pode dar esse salto tecnol�gico.
Pesando 10 toneladas, o �m� em forma de D � grande o suficiente para acomodar uma pessoa. Cerca de 300 km de uma fita eletromagn�tica muito especial � enrolada na forma da letra D.
A fita em si � um feito de engenharia que levou d�cadas para ser desenvolvida. Camadas finas de �xido de cobre e b�rio de terras raras supercondutor (ReBCO) s�o depositadas em uma fita de metal. Quando resfriado, esse feixe de fita pode conduzir eletricidade de forma extremamente eficiente, o que � essencial porque 40 mil amperes v�o passar por ele, eletricidade suficiente para abastecer uma pequena cidade.
Quando o local de fus�o est� resfriado, isso significa que a fita est� resfriada a menos 253º C, o que pode soar absurdamente frio, mas no mundo dos materiais supercondutores � uma temperatura bastante quente.
"A geladeira que estamos usando � como uma geladeira que caberia em uma cozinha comum", disse Mumgaard, co-fundador e presidente-executivo da CFS.
"� a mesma coisa com a gera��o anterior de tecnologia... precisar�amos de uma geladeira do tamanho da sua casa (para ter o mesmo efeito)."
A CFS est� planejando um reator que abrigar� 18 desses �m�s, dispostos em um anel - uma configura��o conhecida como tokamak - e recentemente selecionou um local para a instala��o do reator em Massachusetts, nos Estados Unidos.
"Fomos os primeiros a realmente obter esse �m�, indo al�m de um modelo em escala reduzida, com P&D [pesquisa e desenvolvimento] realizado por empresas menores e alguns laborat�rios nacionais", diz o engenheiro.
"Agora, estamos todos empenhados na constru��o de m�quinas de fus�o. Voc� n�o precisa passar de algo em uma esp�cie de escala de brinquedo para algo que est� em escala de fus�o", diz Mumgaard.
O salto em tecnologia magn�tica tamb�m � fundamental para o projeto de fus�o da Tokamak Energy no Reino Unido.
Brittles passou os �ltimos cinco anos desenvolvendo essa tecnologia e atualmente est� ajudando a construir um demonstrador que ter� uma s�rie de �m�s poderosos trabalhando em conjunto.
"Ser� uma montagem de muitas, muitas bobinas gerando for�as que est�o interagindo e puxando umas �s outras, formando um conjunto equilibrado. Isso tem que ser controlado ou as for�as podem ficar desequilibradas", explica.
As for�as que esses campos magn�ticos podem gerar s�o enormes. Brittles compara a pot�ncia total da for�a gerada por seus �m�s ao dobro da press�o no fundo da mais profunda fossa do oceano.
Quando esses �m�s estiverem prontos, ser�o colocados em um tokamak esf�rico - um reator de fus�o em forma de ma��.
A pesquisa sugere que tal projeto ir� gerar mais energia para cada unidade do que o tokamak comumente usado at� hoje.
"O verdadeiro desafio � a fus�o comercial. E � isso que realmente est� nos impulsionando, porque estamos nos concentrando no tokamak esf�rico por causa das vantagens comerciais de longo prazo", diz David Kingham, um dos fundadores da Tokamak Energy e atualmente vice-presidente executivo da empresa.
"Acreditamos que nossa tecnologia ser� colocada em uma planta piloto de fus�o no in�cio de 2030", diz ele.
"Acho que ser� uma corrida global. Existem empreendimentos privados interessantes nos Estados Unidos. E estaremos em uma corrida com eles."
A promessa de um reator de fus�o funcional j� existe h� d�cadas.
O maior projeto est� em andamento no sul da Fran�a, onde um cons�rcio de na��es est� construindo o ITER, um reator gigante que custou bilh�es de libras para ser constru�do e est� h� anos atrasado.
No entanto, projetos mais compactos como os planejados pela Tokamak Energy e CFS est�o atraindo investidores privados, que apostam em sua poss�vel viabilidade comercial.
Wal van Lierop fundou sua empresa de capital de risco, a Chrysalix, h� 20 anos e, desde 2008, investiu dezenas de milh�es de d�lares na empresa canadense General Fusion.
Historicamente, diz ele, a ind�stria de fus�o tem lutado para levantar financiamento, em parte porque muito dinheiro foi investido no ITER, mas esse cen�rio est� mudando, diz.
"Vejo mais dinheiro sendo investido, mais juros e as pessoas est�o come�ando a perceber que essa � uma tecnologia de plataforma muito grande e que n�o � mais algo que pode ou n�o funcionar at� 2050."
O executivo ressalta que o potencial � enorme. O mercado global de eletricidade vale cerca de US$ 3 trilh�es (mais de R$ 15 trilh�es) por ano e tende a crescer.
"Se esta (fus�o) for bem-sucedida, isso abrir� a maior transi��o da ind�stria que j� vimos."
De volta � face do carv�o (ou talvez face do plasma), Brittles confessa que ainda h� muito trabalho de engenharia a ser feito, mas ele est� confiante. "Estamos trabalhando duro para enfrentar muitos desafios", diz.
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