Fusão nuclear: o potencial da fonte de energia limpa e segura

O Departamento de Energia dos Estados Unidos anunciou, em 13 de dezembro de 2022, que obtiveram o primeiro superávit energético por meio da fusão nuclear. A fusão nuclear é uma forma de energia limpa e possivelmente exercerá um papel fundamental no futuro, podendo se tornar a principal maneira de obtenção de energia em âmbito mundial. No entanto, a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias de fusão nuclear são extremamente caros e exigem investimentos significativos. Como resultado, a questão da patenteabilidade no ramo da fusão nuclear é crucial para incentivar a inovação e o progresso nesse campo. Este artigo, além de resumir algumas nuances dessa tecnologia, explora a importância da patenteabilidade na indústria de fusão nuclear e discute os desafios e as oportunidades que os inventores e empresas enfrentam ao buscar proteger suas ideias e tecnologias.

Fusão nuclear

Uma das soluções mais estudadas no campo da fusão nuclear é a fusão dos núcleos de hélio. Dita fusão se trata de uma tecnologia em processo avançado de pesquisa para a produção de energia ecologicamente correta. Ela é baseada no processo que acontece naturalmente nas estrelas, onde o núcleo de dois átomos se funde dando origem a um novo elemento. A fusão nuclear é considerada como uma das fontes de energia com maior potencial no futuro.

O hélio-3, um isótopo do hélio, é um dos combustíveis mais promissores para a fusão nuclear.

Até pouco tempo atrás, pensava-se que o elemento hélio-3 era muito raro em nosso planeta, mas extremamente abundante em rochas lunares. Isto levou a China a planejar a execução de mineração no solo lunar. Não obstante, recentemente, cientistas pesquisando sobre hélio-3 e hélio-4 conseguiram identificar uma quantidade dez vezes maior de hélio-3 na Terra do que era imaginado anteriormente.

A procura pelo hélio-3 é um clássico exemplo de uma inovação que promove outras inovações. Para realizarmos a fusão nuclear, foi preciso encontrar hélio-3. Para encontramos hélio-3, foi necessário um planejamento de mineração espacial e um estudo geológico mais aprofundado do nosso próprio planeta. 

Voltando à fusão nuclear, o grande trunfo deste processo é aniquilação do risco de acidentes nucleares graves, como acontece com as usinas nucleares tradicionais. Isto pois, na fusão nuclear não ocorre uma reação em cadeia como é o caso da fissão nuclear. Não obstante, ao contrário da fissão nuclear, a fusão nuclear não gera resíduos radioativos.

Uma das tecnologias existentes para fissão nuclear é a Tokamak. Tokamak é uma sigla que significa "Câmara Toroidal de Confinamento com Campo Magnético Axial" e constitui uma das principais formas de se produzir fusão nuclear atualmente. Seu objetivo é confinar plasma a temperaturas muito elevadas para que os núcleos atômicos colidam uns aos outros. Essa colisão gera a liberação de energia que é capturada e convertida em energia elétrica. Um dos pontos de maior importância nesse tipo de tecnologia são os campos magnéticos formados ao redor do plasma por imãs supercondutores. Ditos imãs, tornam o equipamento muito seguro, apesar da Tokamak trabalhar com temperaturas superiores a 100 milhões de graus Celsius. O reator HL-2M, da China, chegou a 150 milhões de graus Celsius sendo a temperatura mais alta atingida por um reator de fusão nuclear.

A Máquina Trenta constitui uma Tokamak que utiliza uma tecnologia denominada "Field-Reversed Configuration (FRC)" que, por sua vez, constitui uma configuração de plasma em formato toroidal (semelhante ao formato de uma rosquinha da Dunking Dunuts) que se forma misturando dois plasmas espelhados que possuam campos magnéticos opostos e se colidam. Essa tecnologia se mostrou capaz de gerar energia com uma eficiência muito maior que a dos tokamaks tradicionais. Além disso, com essa configuração, existe a capacidade de diminuir substancialmente a temperatura necessária para a fusão nuclear.              

Fusão nuclear no âmbito das patentes

Apesar de os equipamentos Tokamak serem conhecidas desde o século XX existem algumas proibições legais que impedem o seu patenteamento. No entanto, existem diversas partes dentro de um equipamento voltado para fusão nuclear que são ou podem ser patenteados. Não apenas os geradores de plasma como os geradores de campos magnéticos e qualquer outra tecnologia utilizada para esse processo.

A seguir podemos conferir alguns exemplos de patentes ou pedidos de patente relacionados com fusão nuclear:

• US11515050 - Mitigating plasma instability;
• BR10201900082 - Reator de fusão, componente estrutural e método de proteção de um objeto;
• US20120281798 - Solid-state pulsed power plasma jet injector.

O que não poderia ser patenteado é o processo para gerar a fusão nuclear. Vide Art. 18, inciso II da lei 9279 de 1996 (LPI) e trecho das diretrizes de exame do INPI, Bloco II - Resolução Nº 169, De 15 De Julho De 2016, citado abaixo:

"Art. 18. Não são patenteáveis:

II - as substâncias, matérias, misturas, elementos ou produtos de qualquer espécie, bem como a modificação de suas propriedades físico-químicas e os respectivos processos de obtenção ou modificação, quando resultantes de transformação do núcleo atômico;". Art. 18, inciso II da lei 9279 de 1996

"1.50 Ademais, cabe ressaltar que o inciso em questão não veda o patenteamento de dispositivos, máquinas, equipamentos ou arranjos associados à tecnologia nuclear. O supracitado confinamento magnético pode ser realizado a partir de um arranjo experimental que poderá ser patenteado. Da mesma forma, outros exemplos destas tecnologias são os equipamentos de detecção de partículas e radiação eletromagnética, bombeamento de gases, câmaras e bombas de vácuo, sensores, sistemas de controle, etc." diretrizes de exame do INPI, Bloco II - Resolução Nº 169, De 15 De Julho De 2016

É importante destacar que as leis que impedem a proteção de métodos de mudança no núcleo atômico têm origem no Acordo sobre Aspectos dos Direitos de Propriedade Intelectual (TRIPS), que permite a não patenteabilidade de materiais físseis e seus derivados. No entanto, a lei brasileira é extremamente rigorosa quando comparada à lei americana, que proíbe, apenas, a patenteabilidade de dispositivos e métodos que têm como única função a produção de bombas nucleares.

Com o crescimento da tecnologia de fusão nuclear mundo afora, surge o debate sobre a diminuição no rigor da Lei Brasileira em relação às tecnologias voltadas para a produção de energia utilizando-se do método supramencionado. Isso porque, a não possibilidade de patenteamento da referida tecnologia pode afastar grandes empresas que têm como objetivo entrar no mercado nacional de forma protegida. Para muitas dessas empresas não faria sentido ingressar em um mercado no qual não possuiriam a devida segurança jurídica de exclusividade na utilização e comercialização.

Conclusão

A energia por meio da fusão nuclear pode ser uma das principais formas de obtenção de energia limpa e segura no mundo. No entanto, ainda existem alguns fatores que devem ser corrigidos, principalmente no que tange ao aumento da eficiência na geração desse tipo de energia. Porém, há várias pesquisas em andamento e a tendencia é obtermos cada vez mais avanço nesse tipo de tecnologia. Levando em consideração a importância social dessa inovação, é importante que se abra um debate para uma maior flexibilização da Lei sobre esses pedidos de patente sem que seja afetada a segurança nacional.