MERCADO DE FUSãO NUCLEAR SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Mercado de Fusão Nuclear Size and Trends

Estima-se que o Mercado de Fusões Nucleares seja avaliado USD 331.26 Bn em 2024 e é esperado alcançar USD 491.55 Bn por 2031, exibindo uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 5,8% de 2024 a 2031.

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Os investimentos em pesquisa e desenvolvimento de fusão nuclear aumentaram significativamente ao longo da última década. Várias empresas e programas nacionais estão realizando experimentos e construindo reatores de fusão protótipos. Além disso, muitos países concordaram em financiar projetos através do International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), que visa provar a viabilidade científica e tecnológica da energia de fusão. Se bem sucedido, ITER poderia demonstrar a geração de energia de fusão e ajudar a permitir a construção de futuras usinas de energia de fusão. Isso representaria uma grande descoberta e transição da fusão nuclear de um campo de pesquisa para uma fonte comercialmente viável de energia.

Abordar as preocupações das alterações climáticas

A mudança climática tornou-se uma das questões mais urgentes globalmente nas últimas décadas. Com temperaturas crescentes, geleiras de fusão e níveis do mar, eventos meteorológicos extremos mais frequentes, e outros impactos desastrosos de um planeta de aquecimento, países e cidadãos também estão buscando soluções que podem ajudar a mitigar mais danos e transição para fontes mais limpas de produção de energia. A energia de fusão nuclear promete neste sentido devido ao seu potencial de fornecer energia limpa em larga escala sem emissões de carbono. Se os reatores de fusão comercial viáveis puderem ser desenvolvidos, pode ir muito longe na redução da dependência mundial dos combustíveis fósseis que são a principal causa do aumento dos gases de efeito estufa. Muitos vêem a energia de fusão como uma tecnologia crítica que precisa ser avançada para alcançar metas climáticas globais ao longo das próximas décadas estipuladas pelo Acordo de Paris. Investir em pesquisa de fusão está agora sendo visto como uma parte importante de enfrentar desafios de mudanças climáticas de longo prazo por várias nações e políticos.

Market Concentration and Competitive Landscape

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Confiança em reservas de combustíveis fósseis finitas especialmente as importações de petróleo e gás natural de regiões politicamente voláteis tem implicações significativas de segurança geopolítica e energética para muitas nações. Disrupções de suprimentos devido a conflitos, sanções ou outros eventos podem afetar negativamente as economias nacionais e a estabilidade dos mercados de energia. Enquanto as energias renováveis como solar e vento estão ajudando a diversificar a mistura de energia, sua natureza intermitente ainda é um desafio e não pode substituir a geração de energia de carga de base em grande escala ainda. A fissão nuclear também fornece energia de baixo carbono confiável, mas enfrenta desafios relacionados à eliminação de resíduos nucleares e riscos de proliferação. Energia de fusão produzida a partir de combustíveis abundantes como hidrogénio poderia eliminar essas questões e fornecer uma fonte praticamente ilimitada de energia limpa. Oferece o potencial para uma maior independência energética e segurança em comparação com outras opções. Dadas suas vantagens inerentes, a fusão está sendo apoiada e pesquisada ativamente para garantir fornecimentos de energia confiáveis para o crescimento das demandas de energia futuras e abordar preocupações estratégicas de segurança energética globalmente nas próximas décadas.

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O mercado de fusão nuclear enfrenta actualmente vários desafios fundamentais. Desenvolver a fusão nuclear como fonte de energia viável em uma escala comercial provou ser excepcionalmente difícil e caro. As tecnologias necessárias para iniciar e manter reações de fusão nuclear sob condições controladas ainda precisam de avanço considerável. Além disso, alcançar a fusão a baixo custo em comparação com outras fontes de energia será um grande obstáculo. A percepção pública e a política em torno da energia nuclear apresentam bloqueios regulatórios.

Mercado Oportunidades: Recursos para o Avanço e a Inovação

Se os desafios técnicos podem ser resolvidos, a fusão pode se tornar uma fonte segura, eficiente e praticamente ilimitada de energia limpa. Isso abriria novas oportunidades comerciais maciças na geração de energia. O investimento em tecnologias de fusão tem um potencial substancial para produzir inovação científica e de engenharia com amplos benefícios de derramamento.

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Em termos de Tecnologia, o Confinamento Magnético contribui para a participação de 61,9% do mercado devido à sua eficácia e potencial para a produção sustentável de energia. O confinamento magnético é atualmente a principal abordagem perseguida por cientistas que buscam aproveitar a fusão nuclear como fonte de energia. Esta tecnologia usa campos magnéticos poderosos para conter o plasma extremamente quente e fundir núcleos atômicos juntos. O confinamento mais forte é alcançado através do uso de eletroímanes fortes ou bobinas supercondutoras que geram campos capazes de neutralizar as forças repelentes entre os íons positivamente carregados. Várias instalações de fusão experimental em grande escala em todo o mundo utilizam confinamento magnético, mais notavelmente tokamaks como JET e ITER. Tokamaks empregam ambas as correntes elétricas dentro do plasma e bobinas magnéticas externas para criar uma região de confinamento em forma de donut. Eles são capazes de aquecer o combustível de hidrogênio a temperaturas superiores a 100 milhões de graus Celsius, permitindo que as reações de fusão ocorram. Embora os desafios técnicos em torno da estabilidade plasmática e alcançar o auto-aquecimento permaneçam, os tokamaks alcançaram as queimaduras nucleares mais longas até à data. Com projetos de colaboração internacional como o ITER esperado para demonstrar um ganho de energia líquido na próxima década, o confinamento magnético posiciona-se como a principal rota para entregar uma fonte segura, abundante e livre de carbono de eletricidade de base para futuras redes. As perspectivas de poder de fusão comercial com base no design de tokamak atraíram investimentos corporativos significativos de várias fontes de energia. As empresas de start-up também estão buscando conceitos de confinamento magnético mais inovadores, como toróides compactos e estelaratores que prometem menores custos de construção e operação. Com suas capacidades comprovadas e vastos recursos dedicados ao progresso contínuo, o confinamento magnético está principalmente entre as possíveis soluções para as demandas globais de energia e mitigação de mudanças climáticas a longo prazo. Seu domínio no segmento de tecnologia reflete a confiança de investidores públicos e privados.

Insights, By Combustível: Em termos de Combustível, Deuterium/Tritium detém a maior parte do mercado devido às suas propriedades de fusão ideais

Em termos de Combustível, Deuterium/Tritium contribui com a quota de 41,2% do mercado devido às suas propriedades de fusão ideais. De todas as opções potenciais de combustível para reações de fusão, a mistura de deutério e tritium, conhecida como combustível DT, mostrou o mais potencial em experimentos de laboratório até o momento. Ambos os isótopos de hidrogênio, o deutério ocorre naturalmente enquanto o tritium deve ser criado a partir do lítio. Em uma reação de fusão, um núcleo de deutério funde com um núcleo tritium a temperaturas superiores a 100 milhões de graus Celsius para produzir um hélio núcleo junto com um nêutron. Esta reação libera cerca de 17.6 MeV de energia - muito mais do que as múltiplas entradas necessárias. A maioria dos tokamaks modernos e instalações de fusão magnética dependem do combustível DT para alcançar a ignição e demonstrar a produção de energia líquida. Comparado a outros ciclos de combustível como deutério-deutério, as reações de fusão DT têm uma seção transversal significativamente maior ou probabilidade de ocorrer. Isso significa energias de entrada mais baixas, menores custos de combustível e maiores rendimentos de nêutrons são possíveis para sustentar a reação através do auto-aquecimento. Enquanto o tritium é radioativo com uma meia-vida de 12 anos, apenas quantidades muito pequenas são necessárias como combustível e pode ser reciclado. A alta reatividade do DT também permite projetos de reatores de fusão compactos. Em geral, as propriedades ideais da reação DT têm mantido esta combinação de combustível na vanguarda da pesquisa de fusão, apesar de alguns desafios de manuseio. Avançando, o DT ainda é visto como o ciclo de combustível primário para primeiro alcançar o breakeven científico. Uma vez que os reatores de demonstração como ITER coletam mais dados de desempenho, outros combustíveis alternativos podem ganhar destaque em futuras centrais comerciais. Mas por enquanto, Deuterium/Tritium reina supremo em termos de oferecer o caminho mais eficiente para produzir condições de fusão controladas.

Regional Insights

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A América do Norte dominou o mercado global de fusão nuclear por décadas devido à presença significativa de líderes na indústria e instituições de pesquisa do governo nos EUA e Canadá com 37,7% de participação. A região é pioneira na pesquisa de fusão e tem feito progressos consideráveis no desenvolvimento de tecnologias para reactores de fusão termonuclear controlados. Vários projetos de fusão nuclear financiados por organizações como o Departamento de Energia dos EUA e a Comissão de Segurança Nuclear Canadense estão em andamento na região. Além disso, as universidades norte-americanas estão na vanguarda da física de plasma e da pesquisa de engenharia nuclear, contribuindo imensamente para avanços no campo.

Uma região que surgiu como o mercado mais rápido crescimento para a fusão nuclear nos últimos anos é a Ásia Pacífico. Vários fatores contribuíram para o rápido crescimento. Países como China, Japão, Coreia do Sul e Índia estão investindo fortemente na construção de programas nacionais de pesquisa de fusão e reatores experimentais. Por exemplo, a China está construindo um imenso reator Tokamak chamado "East" com uma linha do tempo para o lançamento operacional em 2040. Além disso, a presença de empresas líderes de engenharia e fabricação na região facilitou melhores colaborações entre indústria e institutos de pesquisa. Além disso, a Ásia Pacific está ganhando constantemente experiência em tecnologias ímãs, a vácuo e criogênicas essenciais para sistemas de fusão. A região também tem uma vantagem competitiva devido a custos comparativamente menores e oportunidades crescentes de exportação. Todos estes aspectos deverão impulsionar ainda mais o mercado de fusão nuclear da Ásia Pacific.

Market Report Scope

Key Developments

• Em fevereiro de 2024, O Torus Europeu Conjunto (JET) instalação estabeleceu um novo recorde mundial de energia de 69 megajoules lançados em energia de fusão sustentada e controlada
• Em maio de 2023, baseado na Alemanha Fusão Proxima start up anunciou que tinha arrecadado US$ 7,5 milhões de fundos para desenvolver a máquina de energia de fusão revolucionária
• Em dezembro de 2022, os pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) alcançaram uma reação de fusão que produziu mais energia do que era necessário para começar. O National Ignition Facility (NIF) em Livermore, Califórnia também alcançou um marco em 5 de dezembro de 2022, quando as reações de fusão produziram aproximadamente 54% mais energia do que os feixes laser entregues ao alvo.

*Definição: O mercado de fusão nuclear envolve pesquisa e desenvolvimento de tecnologias destinadas a alcançar reações de fusão nuclear sustentadas para gerar energia. Envolve o desenvolvimento de reatores de fusão que podem iniciar e manter a fusão para o ganho de energia líquido. As empresas neste mercado estão trabalhando no desenvolvimento de materiais, ímãs e projetos que podem ajudar a conter e controlar o plasma extremamente quente necessário para a fusão em temperaturas superiores a 150 milhões de graus Celsius. A produção de energia de fusão controlada em escala comercial poderia ser um avanço no fornecimento de energia limpa, segura e praticamente ilimitada para as gerações vindouras

Market Segmentation

• Tecnologia (Insights, USD Bn, 2019 - 2031)
  • Confinação Inercial
  • Confinação magnética
  • Outros
• Sistemas de alimentação ininterrupta (Insights, USD Bn, 2019 - 2031)
  • Deuterium/tritium
  • Deuterium
  • Deuterium, hélio-3
  • Boron de Proton
  • Outros
• Desenvolvimento Web ($15-25 USD / hora)
  • América do Norte
    • EUA.
    • Canadá
  • América Latina
    • Brasil
    • Argentina
    • México
    • Resto da América Latina
  • Europa
    • Alemanha
    • U.K.
    • Espanha
    • França
    • Itália
    • Rússia
    • Resto da Europa
  • Ásia Pacífico
    • China
    • Índia
    • Japão
    • Austrália
    • Coreia do Sul
    • ASEAN
    • Resto da Ásia Pacífico
  • Oriente Médio e África
    • GCC Países
    • Israel
    • Resto do Oriente Médio e África
• Insights dos principais jogadores
  • Energia Zap
  • Primeira Fusão de Luz
  • Fusão geral
  • TAE Technologies
  • Fusão da Commonwealth
  • Energia de Tokamak
  • Lockheed Martin
  • Fusão de Hyperjet
  • Marvel Fusion
  • Helion.
  • HB11
  • Agni Fusion Energy
  • Companhia do Sul
  • Primeira luz Fusion Ltd
  • Brilhante poder de luz Inc
  • Marvel Fusion GmbH