Commonwealth Fusion Systems

SPARC
Soonest/Smallest Possible ARC
Representação artística do tokamak SPARC projetado pelo CFS e MIT
Informações gerais
Tipo	Tokamak
Localização	Devens, Massachusetts, Estados Unidos
Construção	2021–presente
Primeiro plasma	2027 (previsão)
Operadores	Commonwealth Fusion Systems (CFS) MIT Plasma Science and Fusion Center
Parâmetros físicos do plasma
Raio maior ($R$)	1,85 m
Raio menor ($a$)	0,57 m
Volume de plasma	20 m³
Campo magnético toroidais	12,2 T (no centro do plasma) / até 20 T nas bobinas
Corrente de plasma	8,7 MA
Aquecimento auxiliar	25 MW
Potência de fusão projetada	~140 MW
Duração do pulso	~10 segundos
Fator de ganho de energia (Q)	Q > 2 (projetado: Q ≈ 11)

O SPARC é um reator de fusão nuclear do tipo tokamak em desenvolvimento pela empresa Commonwealth Fusion Systems (CFS) em parceria com o Plasma Science and Fusion Center do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). O financiamento do projeto provém de entidades e investidores como Eni, Breakthrough Energy Ventures, Khosla Ventures, Temasek, Equinor, Devonshire Investors, entre outros.

Com o SPARC, a CFS pretende validar os aspectos tecnológicos e a física de plasma necessários para a construção do reator comercial conceitual ARC. O objetivo primordial é demonstrar a viabilidade científica da fusão com superação do limiar de equilíbrio energético (breakeven científico, com fator de ganho de energia de fusão Q > 1), atingindo até 140 MW de potência de fusão térmica em pulsos de 10 segundos, apesar de suas dimensões físicas compactas em comparação a projetos como o ITER.

A previsão de cronograma estabelece o início dos comissionamentos operacionais para 2026, com meta de geração do primeiro plasma em 2027 e demonstração de ganho líquido de energia (Q > 1) nos ensaios subsequentes. Inicialmente, a entrada em operação havia sido estipulada para 2025, após a conclusão bem-sucedida dos testes magnéticos em 2021.

História

O projeto SPARC foi anunciado publicamente em 2018, com conclusão estimada à época para 2025. O acrônimo foi cunhado a partir de "Smallest Possible ARC" ("o menor ARC possível"), em que ARC sintetiza os princípios de acessibilidade de custos, robustez e compacidade (affordable, robust, compact). Em março de 2021, a CFS anunciou a escolha do campus industrial em Devens, Massachusetts, para abrigar a sede e as instalações do reator.

Em setembro de 2021, a equipe realizou com êxito o teste do protótipo de bobina magnética toroidal de campo intenso, estabelecendo um recorde para ímãs supercondutores de alta temperatura ao alcançar uma intensidade de campo de 20 T operando a 20 K.

Em novembro de 2024, foi apresentado o protótipo do solenoide central e a estrutura civil do edifício do reator em Devens encontrava-se substancialmente concluída, dando início aos estágios primários de integração mecânica do tokamak.

Em janeiro de 2026, o primeiro dos 18 ímãs toroidais definitivos foi finalizado e acoplado ao gabarito de montagem no edifício de confinamento do SPARC.

Tecnologia

O SPARC baseia-se em ímãs supercondutores de alta temperatura confeccionados com fitas de óxido de ítrio, bário e cobre (YBCO), que preservam propriedades supercondutoras em temperaturas de até 77 K (operando em regime otimizado a cerca de 10–20 K). A intensidade extraordinária dos campos magnéticos permite confinar o plasma em volumes consideravelmente menores que os de reatores convencionais. Projeta-se que o plasma atinja temperaturas superiores a 100–200 milhões de Kelvin, alcançando um fator de amplificação de fusão Q > 2 e valor de projeto previsto de Q ≈ 11.

Ver também

• Reator de fusão ARC
• ITER
• Tokamak
• Energia de fusão

Referências

Ligações externas

• Sítio oficial da Commonwealth Fusion Systems
• Página técnica do reator SPARC