Por que a indústria de IA está apostando na energia de fusão

Quando Sam Altman chegou ao pequeno escritório da Helion Energy em Redmond, Washington, no início de 2014, com manuais sobre fusão nuclear debaixo do braço, a empresa estava a concentrar os seus esforços na investigação e desenvolvimento. Quando saiu, vários dias depois, ele havia convencido a startup de energia de fusão a traçar um caminho mais agressivo para a implantação, lembra o CEO David Kirtley. Um ano depois, Altman, que foi cofundador da OpenAI na mesma época, investiu US$ 9,5 milhões na Helion, assumindo o cargo de presidente. Ele investiu mais US$ 375 milhões na Helion em 2021, tornando-a uma das maiores apostas pessoais em seu portfólio multibilionário.

Outrora uma actividade liderada pelo governo, a fusão nuclear é agora uma corrida de capital privado, grande parte dela financiada pelas mesmas pessoas que constroem uma IA ávida por energia e que perseguem o objectivo de criar sistemas com inteligência semelhante à humana, conhecida como inteligência artificial geral (AGI). O financiamento total da indústria da energia de fusão saltou de 1,7 mil milhões de dólares em 2020 para 15 mil milhões de dólares em setembro de 2025, de acordo com um estudo. relatório pelo organismo da UE Fusion for Energy. Ao lado de Altman, que disse O futuro da IA ​​depende de um avanço energético. Os investidores na Helion incluem o financiador da OpenAI, SoftBank, bem como o cofundador do Facebook e um dos primeiros financiadores da Anthropic, Dustin Moskovitz. A Nvidia apoiou o rival Commonwealth Fusion Systems (CFS) da Helion. O mesmo aconteceu com o Google, que também investiu em outro player, a TAE Technologies. “A IA é um grande impulsionador (devido às) necessidades energéticas… para alimentar os seus centros de dados”, afirma Troy Carter, diretor da divisão de energia de fusão do Laboratório Nacional de Oak Ridge.

O progresso recente da engenharia e a enxurrada de dinheiro de investidores dispostos a perseguir planos lunares fizeram com que algumas empresas prometessem energia de rede dentro de anos, em vez de décadas. Eles ainda precisam provar que a tecnologia funciona, mas se a fusão funcionar, forneceria energia livre de carbono, sem as flutuações sazonais da energia solar e eólica ou os resíduos radioativos de longa duração da fissão nuclear – um avanço que não apenas reduziria as contas de energia, mas remodelaria o que é possível.

A fusão, a mesma reação que alimenta o Sol, produz energia através do processo oposto das atuais usinas nucleares, unindo átomos leves em vez de dividir os mais pesados. Nas profundezas do núcleo de uma estrela, isso ocorre no plasma, um gás superaquecido e eletricamente carregado. Recriar isso na Terra provou ser a mãe de todos os problemas de engenharia.

Durante décadas, mesmo quando os cientistas conseguiram desencadear uma reação de fusão, esta gerou menos energia do que a necessária para aquecer o plasma, conhecido como ponto de equilíbrio científico. Mas em 2022, pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore fizeram história. Usando lasers gigantes para esmagar brevemente uma pequena bolinha de combustível, eles demonstraram pela primeira vez uma reação de fusão que gerou mais energia do que a usada para aquecer o plasma. Nenhuma empresa privada atingiu esse marco.

Se ou quando isso acontecer, para obter energia na rede será necessário dar um passo adiante: gerar não apenas mais energia do que a usada para aquecer o plasma, mas o suficiente para alimentar todo o gerador, conhecido como ponto de equilíbrio de engenharia. Das empresas que correm para atingir esse marco, a Helion está seguindo o cronograma mais otimista. A empresa espera que uma versão comercial da sua máquina forneça eletricidade até 2028 a partir de um local em Málaga, Washington, onde a construção começou em julho. A Helion já assinou um acordo para vender 50 megawatts de energia de fusão à Microsoft e enfrentará sanções financeiras se se desviar do seu cronograma.

Ao contrário da maioria dos esforços de fusão, que fervem água para fazer girar uma turbina, a Helion planeia colher electricidade lançando dois anéis de plasma juntos a cerca de um milhão de quilómetros por hora. A colisão desencadearia a fusão, perturbando um campo magnético, que por sua vez produz energia. Kirtley diz que a configuração atualmente recupera cerca de 96% de sua entrada de energia – mais ou menos como um EV usa a frenagem regenerativa para recarregar um pouco durante uma viagem. Isso já o coloca perto do ponto de equilíbrio. Polaris, o protótipo de sétima geração do Helion, estava programado para demonstrar o ponto de equilíbrio de engenharia em 2024. O protótipo foi acionado pela primeira vez no final daquele ano. Kirtley se recusou a compartilhar os resultados.

Kirtley, que credita a Altman o incentivo a “ir mais rápido e em maior escala”, prevê não apenas ser o primeiro a construir uma usina de fusão. “Nosso objetivo é… construir um gerador por dia e implantar sistemas de fusão em todo o mundo. E fazer isso rapidamente.”

Esse tipo de pensamento ambicioso aproximou com credibilidade a chegada da fusão, diz Carter, de Oak Ridge. Em 2020, ele liderou um relatório do Departamento de Energia que afirmava que uma central piloto de fusão nuclear poderia ser construída no início da década de 2040, mas agora pensa que é possível que esse objetivo possa ser alcançado em meados da década de 2030. E para além do capital, a IA é uma ferramenta útil para o progresso científico. “O advento da IA ​​tornou mais acessíveis alguns problemas muito desafiantes no espaço do plasma”, afirma Nuno Loureiro, diretor do centro de ciência e fusão de plasma do MIT.

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Mesmo que o plano da Helion estivesse alguns anos atrasado, ainda poderia atingir muitas novidades mundiais. E se a sua abordagem não der certo, outros farão fila atrás dela.

A startup Pacific Fusion, com sede na Califórnia, afirma que projetou uma máquina que atingiria o ponto de equilíbrio da engenharia usando a mesma abordagem do dispositivo do Laboratório Nacional Lawrence Livermore. Foi lançado publicamente em 2024, revelando US$ 900 milhões de investidores, incluindo o ex-CEO do Google, Eric Schmidt, e o CEO da Microsoft AI, Mustafa Suleyman.

A CFS, que se separou do MIT em 2018 para se tornar a startup de fusão mais bem financiada, está a seguir uma abordagem diferente: criar uma garrafa magnética que mantém no lugar um plasma ultra-quente. A CFS está a construir um piloto que acredita que ultrapassará o ponto de equilíbrio científico em 2027. A empresa está tão otimista que começou a trabalhar em paralelo numa central comercial e espera entregar essa energia à rede no início da década de 2030. O Google já concordou em comprar 200 megawatts. “(Ter) esses grandes hiperescaladores atrás de nós é realmente útil”, diz Brandon Sorbom, cofundador e diretor científico da CFS, acrescentando que isso sinaliza aos fornecedores que fornecem ímãs supercondutores e outros materiais difíceis de fabricar que “este não é um experimento científico único”. (Os investidores na Commonwealth Fusion Systems incluem o copresidente e proprietário da TIME, Marc Benioff.)

Enquanto isso, a novata OpenStar, sediada na Nova Zelândia, gerou plasma no final de 2024 com um financiamento relativamente modesto de US$ 10 milhões e, desde então, arrecadou mais US$ 14 milhões. Seu protótipo vira do avesso o conceito de “garrafa magnética”, com um ímã ultraforte no núcleo do reator, em torno do qual o plasma fica confinado.

Embora otimista quanto ao número de startups que competem para se tornarem líderes do setor, Carter alerta que um fracasso de grande repercussão pode assustar os investidores e prejudicar a credibilidade do setor. “Esperamos que o hype não aumente muito; (que) o fracasso de uma das empresas mais visíveis não atrapalhe o progresso que temos em outros lugares”, diz ele.

Ainda assim, a fusão não pode ser rápida o suficiente para empresas como Google e Microsoft. Ambos estão construindo novos data centers para impulsionar a IA, mesmo que a Microsoft tenha como meta ser negativa em carbono até 2030 e o Google tenha como meta o carbono zero. Os data centers que alimentam as IAs funcionam 24 horas por dia, 7 dias por semana; sem um avanço no armazenamento de energia, a energia eólica e solar variáveis ​​não cobrirão essa carga de forma confiável. E a oferta é escassa: a produção de energia nos EUA quase não se alterou desde 2010, ano em que foi ultrapassada pela China como o maior produtor mundial de electricidade. Até mesmo os combustíveis fósseis podem ter dificuldades para crescer à medida que a computação aumenta. Altman e Jensen Huang, da Nvidia, agora consideram a energia o principal gargalo.