O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) na cidade de Campinas, interior de São Paulo, está envolvido no desenvolvimento do Colisor Circular do Futuro (FCC), que está sendo liderado pelo Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (CERN). O projeto é umas das grandes missões científicas do século e conta com pesquisadores da região.
O FCC prevê a construção de um túnel subterrâneo de quase 100 quilômetros de circunferência, entre França e Suíça, projetado para ser o maior acelerador de partículas do planeta. A obra é cerca de 193 vezes o tamanho do superlaboratório Sirius, localizado no CNPEM.
O projeto ainda está em fase de estudos de viabilidade e deve levar décadas para se concretizar. A previsão é de que a primeira de duas máquinas entre em operação na década de 2040, e a segunda só a partir de 2070.
O colisor permitirá que cientistas investiguem questões fundamentais ainda sem resposta na física, como a natureza da matéria escura e o papel do bóson de Higgs na evolução do Universo.
O FCC deve alcançar 100 teraelétronvolts (TeV) de energia, um patamar sem precedentes. Em 2012, o “irmão mais novo”, o Grande Colisor de Hádrons (LHC), bateu o recorde mundial ao atingir 8 TeV.
O objetivo do projeto é que com energia e precisão muito superiores as dos aceleradores atuais, o novo colisor revele partículas desconhecidas e gere uma compreensão mais profunda das leis que regem a matéria.
O que precisa ser analisado antes da construção?
Viabilidade técnica e financeira, impactos ambientais, territoriais e infraestrutura são fatores que estão sendo analisados minuciosamente pelo CERN, antes de decidir pela construção do novo colisor.
O futuro túnel precisa ser instalado em uma região geologicamente estável, longe de áreas sensíveis e com espaço suficiente para abrigar até oito pontos de acesso na superfície, o que já é um desafio por si só.
Além disso, a estrutura deverá comportar duas máquinas diferentes ao longo de cerca de 70 anos:
- primeiro o FCC-ee, um colisor voltado para medições de altíssima precisão;
- e depois o FCC-hh, capaz de atingir energias muito maiores que as do LHC.
O estudo mobiliza mais de 150 instituições e empresas. A ideia é combinar conhecimento científico com tecnologias capazes de tornar o colisor mais eficiente, sustentável e barato de operar.
Como o Brasil pode colaborar cientificamente?
O CNPEM, localizado em Campinas (SP), deve contribuir com a experiência que adquiriu na construção do Sirius: no desenvolvimento de soluções técnicas para aceleradores e, principalmente, na articulação com uma indústria capaz de fabricar componentes de alta complexidade.
O diretor-adjunto de Tecnologia do CNPEM, James Citadini, comentou sobre a parceria com a instituição europeia e as operações de longa data para transferência de conhecimento.
"Começou a aumentar a sinergia ao ponto de o CNPEM ter enviado pessoas para o CERN. Então tem funcionários do CNPEM que estão trabalhando em projetos do CERN, e isso para maximizar a transferência de conhecimento, o entendimento das necessidades do CERN e como a indústria brasileira poderia ajudar nesse aspecto", explicou.
A troca de experiências inclui estudos de instrumentação científica até o desenvolvimento de tecnologias voltadas à redução do consumo de energia, um dos principais desafios de um equipamento desse porte.
O modelo adotado no Sirius, que integrou pesquisa, engenharia e a articulação com empresas capazes de produzir componentes de altíssima precisão, também deve ser aproveitado pelo CERN, que já está mapeando fornecedores em todo mundo para o futuro colisor. A previsão é de que, se tudo correr bem, a construção comece em meados dos anos 2030.
“A indústria nacional se capacitou fornecendo para o Sirius e hoje tem um grande potencial de fornecimento para o CERN. A gente precisa começar a desenvolver esse projeto e construir essa parceria. A ideia é replicar um pouco o modelo que adotamos no Sirius, em que os projetos eram pensados junto com a indústria nacional e iam sendo ajustados à capacidade tecnológica das empresas para o fornecimento. E o CERN concordou com essa abordagem”, destacou, Citadini.
James considera que a cooperação entre CNPEM e o CERN vai além da colaboração científica e representa um avanço para a autonomia tecnológica do Brasil, e que essa demandas impulsionam diretamente o desenvolvimento da indústria nacional.
“O CERN está puxando a tecnologia um pouco além do que foi desenvolvido no Sirius. Isso exige um novo esforço de desenvolvimento e uma ampliação da capacidade da indústria nacional. Esse avanço também permite que o CNPEM continue evoluindo no próprio projeto Sirius”, concluiu.