De acordo com pt.wedoany.com-A Kyoto Fusioneering, do Japão, em parceria com a NGK Corporation, fabricante de cerâmica industrial e metais, está desenvolvendo e comercializando o sal fundido FLiBe para usinas de fusão nuclear. O FLiBe é um sal fundido composto por fluoreto de lítio e fluoreto de berílio, utilizado simultaneamente para resfriamento, reprodução de combustível de trítio e blindagem estrutural, operando em temperaturas entre 500°C e 700°C.
Para tornar a energia de fusão uma realidade comercial, é necessário resolver questões como a extração de calor do plasma, a reprodução e recuperação do combustível de trítio, e o projeto de sistemas de circulação que conectam toda a usina. O FLiBe, como material de manta líquida, circula pelas paredes internas do reator de fusão para absorver energia, reproduzir combustível e blindar a estrutura, operando em estado líquido fundido para evitar tensões estruturais e riscos de fissuração térmica associados a mantas sólidas. Na reação de fusão, 80% da energia liberada pela reação entre deutério e trítio aparece na forma de nêutrons de alta energia de 14,1 MeV. Ao atravessar a manta líquida de FLiBe, os nêutrons colidem com átomos de lítio e berílio, desacelerando e convertendo energia cinética em calor. O sal fundido aquecido é bombeado para um trocador de calor para acionar turbinas geradoras de eletricidade. O FLiBe reproduz seu próprio combustível de trítio por meio de reações nucleares quando nêutrons atingem os átomos de lítio no sal. Cada reação de fusão consome um átomo de trítio e libera um nêutron. Como parte dos nêutrons é absorvida pelas paredes estruturais ou escapa, é necessário um multiplicador de nêutrons para garantir que a taxa de reprodução de trítio (TBR) seja superior a 1,0. O berílio no FLiBe atua como multiplicador: quando nêutrons rápidos atingem o núcleo de berílio, liberam dois nêutrons, dobrando o número de nêutrons disponíveis. O FLiBe não ferve ou vaporiza facilmente em altas temperaturas, evitando o acúmulo de alta pressão e reduzindo o risco de ruptura explosiva de tubulações. Além disso, não reage violentamente com ar ou água, diminuindo o risco de incêndio em caso de vazamento. Como líquido, o FLiBe não sofre danos estruturais por radiação, como expansão ou fragilização. No entanto, o FLiBe apresenta desafios: sob bombardeio de nêutrons, os átomos de flúor no sal formam ácido fluorídrico (HF) altamente corrosivo, exigindo sistemas de controle de potencial redox para mitigação; o FLiBe solidifica a aproximadamente 459°C, exigindo que o sistema do reator mantenha temperaturas elevadas constantes para evitar que o sal congele e obstrua os circuitos; o berílio, se inalado na forma de poeira, é altamente tóxico, exigindo procedimentos rigorosos de vedação durante fabricação e manuseio.
Esta parceria combina a expertise da NGK em manuseio, controle de qualidade, refino e análise de berílio, acumulada desde 1958, com a especialização da Kyoto Fusioneering em engenharia de usinas de fusão, incluindo sistemas de aquecimento de plasma, projeto de sistemas completos, análise termo-hidráulica, e sistemas de reprodução e recuperação de trítio. As partes avançarão nas tecnologias relacionadas ao FLiBe para aplicações em usinas de fusão, visando comercialização e desenvolvimento de cadeia de suprimentos, colaborando desde a fabricação e refino de materiais até a aplicação prática em equipamentos e sistemas de circulação conforme especificações dos clientes. A Kyoto Fusioneering liderará o projeto de engenharia (incluindo engenharia, aquisição e construção) das instalações de produção e refino de FLiBe, que serão instaladas nas instalações de berílio da NGK; a NGK contribuirá com sua expertise em segurança e manuseio de berílio, além de ser responsável pela aquisição de matérias-primas e operação das instalações. A Kyoto Fusioneering utilizará seu contato com a comunidade de pesquisa em fusão e sua compreensão das necessidades da indústria para orientar o desenvolvimento de FLiBe de baixa ativação e baixa corrosão, adequado para operação de longo prazo em usinas de fusão, e avaliará o FLiBe de grau de fusão produzido usando seu circuito dedicado de Pesquisa Avançada de FLiBe do Japão (FREJA), uma plataforma de teste em escala de laboratório para validar e certificar que o FLiBe fabricado atende aos padrões nucleares e estruturais.
Takeshi Otsu, vice-presidente e diretor de desenvolvimento de negócios da NGK, afirmou que, de acordo com o "Plano de Gestão de Longo Prazo 2026-2035", a NGK posiciona 2035 como um ponto médio rumo à "Visão do Grupo NGK: Caminho para 2050", dedicando-se à pesquisa, desenvolvimento e aplicação social na área de neutralidade de carbono, e que esta parceria estratégica é um passo importante nessa direção. Ele acrescentou que, aplicando a expertise da NGK em segurança e manuseio de berílio e tecnologias relacionadas ao FLiBe, estão desafiando a criação de novos valores tecnológicos que sustentem a realização prática da energia de fusão na área de neutralidade de carbono, e continuarão avançando no desenvolvimento tecnológico para alcançar a aplicação social das tecnologias relacionadas ao FLiBe. Kiyoshi Seko, presidente e diretor de operações da Kyoto Fusioneering, disse que a empresa está comprometida em estabelecer as tecnologias básicas necessárias para colocar a energia de fusão em uso prático o mais rápido possível, e que o FLiBe é um material-chave com múltiplas funções de reprodução, resfriamento e recuperação de trítio. Devido à presença de berílio, o manuseio seguro requer tecnologias avançadas de segurança e refino. Ao combinar a expertise da NGK em manuseio de berílio com o know-how de integração de sistemas da Kyoto Fusioneering, visam acelerar a base industrial das tecnologias relacionadas ao FLiBe, dando um passo importante em direção à aplicação social da energia de fusão.
