Helion Energy: Impulsionando a Corrida de IA da OpenAI & Microsoft

A fusão nuclear pode se tornar a tão esperada fonte de energia perfeita: sem emissão de carbono, abastecimento de combustível ilimitado, sem produzir poluição significativa e com potência massiva.

E, ao contrário das usinas nucleares clássicas, que utilizam fissão nuclear, ela não apresenta riscos de reação em cadeia descontrolada ou de causar incidentes radioativos em larga escala como Chernobyl ou Fukushima.

A fusão nuclear funciona recriando na Terra as condições dentro do núcleo do Sol, com hidrogênio (geralmente deutério, um isótopo do hidrogênio com um nêutron extra) exposto a pressão massiva e a dezenas ou até centenas de milhões de graus, de modo que possam fundir‑se em átomos de hélio ou outros elementos mais pesados.

Como os núcleos dos elementos leves contêm mais energia que os dos mais pesados, isso libera uma quantidade de energia por átomo >10 vezes mais energética do que até mesmo as reações de fissão nuclear mais poderosas.

Fonte: Nature

Cientistas vêm criando as condições para a fusão nuclear em reatores experimentais desde o final dos anos 1950. No entanto, devido às condições extremas necessárias para que isso ocorra, a fusão nuclear ainda não se mostrou viável comercialmente.

Um ponto crucial é que, para que a fusão nuclear seja uma fonte de energia barata, o plasma precisa ser mantido por vários minutos, idealmente horas, de modo que a energia inicial gasta para criar essas temperaturas e condições seja “reembolsada” pela fusão sustentada.

Portanto, embora a criação do plasma seja relativamente “fácil”, mantê‑lo contido e estável é a parte difícil, geralmente exigindo campos magnéticos massivos produzidos por ímãs supercondutores resfriados a apenas alguns graus acima do zero absoluto.

(Você pode aprender mais sobre os fundamentos da fusão nuclear em nosso relatório dedicado “Nuclear Fusion – The Ultimate Clean Energy Solution on the Horizon.”).

Ainda assim, os avanços em IA & computação, ciências do plasma e materiais avançados tornaram os novos projetos de reatores de fusão mais compactos, baratos e energeticamente eficientes.

Assim, a partir de experimentos acadêmicos, o campo evoluiu rapidamente na última década, com muitas empresas privadas entrando na corrida, convencidas de que a fusão nuclear agora é uma tecnologia suficientemente madura para se tornar comercialmente viável.

Muitas estão indo além do clássico tokamak ou mesmo do stellarator, buscando opções inovadoras para evitar a dificuldade de manter plasmas de ultra‑alta temperatura estáveis em um reator em forma de donut.

Uma delas é  Helion Energy, cuja “Compressão Magnética Pulsada” pode não apenas criar fusão de forma mais eficiente, mas também incluir um método de drenar energia diretamente do plasma, em vez da extração de calor usual → vapor → eletricidade, que causa perdas significativas.

História da Helion Energy

A Helion Energy foi fundada em 2013 e, em 2015, recebeu um contrato da ARPA‑E (Advanced Research Projects Agency–Energy), uma agência do Departamento de Energia dos Estados Unidos responsável por apoiar o desenvolvimento de tecnologias energéticas avançadas.

Em 2023, a Helion ganhou destaque ao assinar um compromisso de fornecer energia de fusão nuclear à Microsoft até 2028, um prazo muito apertado que surpreendeu todos os observadores e contribuiu para a percepção de que a data para alcançar a viabilidade comercial da tecnologia de fusão poderia chegar muito antes do esperado.

Desde então, a empresa alcançou maior domínio técnico e conquistas em fusão nuclear, com outras empresas de IA agora buscando que a empresa lhes forneça energia também (veja abaixo).

Em janeiro de 2025, a Helion está avaliada em US$ 5,4 bilhões, com alguns investidores‑chave incluindo Sam Altman (OpenAI), SoftBank Vision Fund 2, Lightspeed Venture Partners e Mithril Capital de Peter Thiel.

Conceito de Tecnologia da Helion Energy

Pistões Nucleares

A maioria dos conceitos de fusão nuclear busca criar plasma e reações de fusão de longa duração. Embora teoricamente mais produtivo, esse processo consome muita energia, de modo que esses projetos ainda não conseguem produzir energia líquida.

Em vez disso, a Helion Energy utiliza uma abordagem de fusão magnética pulsada chamada fusão magneto‑inercial (MIF), projetada para operar em pulsos curtos e de alta energia para produzir eletricidade continuamente.

Em sua forma mais simplificada, a tecnologia usada pela Helion Energy pode ser descrita como um pistão de alta tecnologia não totalmente diferente dos pistões usados em um motor de combustão. Aqui, também, a compressão do combustível resulta em sua ignição.

Essa abordagem de pulso permite que o reator crie uma reação de fusão em uma série de curtos momentos, sem precisar sustentá‑la por um longo período.

O funcionamento consiste em ímãs de alta voltagem transformar um gás de elementos leves em um anel de plasma.

Dois desses anéis são criados, cada um na extremidade oposta do reator, a 40 pés de distância. Eles são então acelerados com campos magnéticos a velocidades impressionantes que excedem 1 milhão de mph. A colisão dos anéis de plasma entre si é tão poderosa que basta para forçar os núcleos dos átomos a se fundirem, apesar de ambos serem carregados positivamente.

Fonte: Helion Energy

Os plasmas colididos são então ainda mais comprimidos em um pulso súbito por outro campo magnético poderoso. Isso cria condições com temperatura acima de 100 milhões de graus Celsius (180.000.000 °F), nível considerado necessário para qualquer reação de fusão comercialmente viável.

Portanto, em geral, a Helion Energy está tentando gerar as condições para a fusão não imitando estrelas (calor e pressão), mas usando energia cinética e colisão, de forma mais semelhante a um acelerador de partículas do que a um reator de fusão clássico, com a adição da compressão por um curto pulso magnético substituindo as tentativas de criar compressão estável de longa duração.

Captura Direta de Eletricidade

Com exceção da energia fotovoltaica, quase todas as tecnologias de geração de eletricidade utilizam o aquecimento da água em vapor para acionar uma turbina como forma de converter calor ou energia mecânica em energia utilizável. Este é um método comprovado, mas também perde uma parte significativa da energia inicial.

Para a maioria dos reatores de fusão, o conceito permanece o mesmo, e o calor do plasma e da fusão sustentada seria direcionado a um sistema de resfriamento, capturando a energia com uma turbina.

A Helion Energy planeja usar um método radicalmente diferente, aproveitando o fato de que a reação de fusão empurra os campos magnéticos do reator para fora. Seguindo a Lei de Faraday, esse movimento induz uma corrente elétrica diretamente nas bobinas que circundam a máquina.

Essa corrente elétrica pode ser aproveitada e utilizada diretamente sem nenhum equipamento adicional ou conversão de energia. Isso pode ser um método muito mais eficiente de aproveitar a energia gerada, melhorando fortemente a economia da operação.

Além disso, isso reduz a complexidade do reator e seu tamanho geral: sem torre de resfriamento massiva, sem necessidade de captação de água, sem tubulação complexa, sem turbina a vapor, sem vapor supercrítico necessitando de contenção, etc.

Isso faria com que o protótipo de 50 MW da Helion Energy, prometido à Microsoft, coubesse em um grande edifício industrial, com uma área de 30.000 a 100.000 pés quadrados no máximo, aproximadamente o mesmo tamanho de um campo de futebol.

Por fim, não há necessidade de equipamentos adicionais para capturar a energia gerada, o que reduz o custo da usina, facilita a obtenção de licenças e diminui os riscos da cadeia de suprimentos.

Últimas Conquistas da Helion

Melhorando os Reatores

A Helion testou seu conceito com Trenta, seu 6^º protótipo de fusão, alimentado por reações deutério‑hélio‑3, mas também funcionando com reações deutério‑deutério. O reator realizou mais de 10.000 pulsos, atingiu 100 milhões de graus e, no geral, comprovou o conceito em pequena escala.

Foi seguido pelo reator muito maior e mais ambicioso Polaris, construído em apenas 3 anos.

“Nossa filosofia sempre foi construir, testar, iterar e repetir o mais rápido possível. E é exatamente isso que estamos fazendo agora.”
David Kirtley, co‑fundador e CEO da Helion

Este reator de 19 metros (62 pés) pode fazer as mesmas reações que o Trenta, mas também reações deutério‑trítio. Isso fez da Polaris a primeira máquina de energia de fusão financiada privadamente a operar com combustível deutério‑trítio.

Esta é uma mudança importante, já que o Trenta depende de Hélio‑3, um elemento muito raro que pode ser minerado no espaço no futuro. No entanto, por enquanto, o plano ainda é usar Hélio‑3 como objetivo final.

A reação atingiu novos patamares de temperatura, atingindo 150.000.000 graus Celsius (270.000.000 °F), e a Helion continuará a aumentar as temperaturas do plasma na Polaris em testes futuros.

A Polaris também está sendo usada para validar a abordagem de captura direta de eletricidade que será utilizada no Orion.

 “Ver os dados da campanha de testes da Polaris, incluindo temperaturas recordes e ganhos da mistura de combustível em seu sistema, indica um forte progresso. Nossa capacidade de colocar a fusão na rede requer abordagens que possibilitem um rápido retorno no design e teste, e esses resultados refletem a crescente capacidade do ecossistema de fusão dos EUA.”
Jean Paul Allain – Diretor Associado de Ciências da Energia de Fusão no Escritório de Ciências do Departamento de Energia.

Paralelamente, a Helion começou a construir em julho de 2025 no local do Orion, sua primeira máquina comercial, em Malaga, Washington, que entregará eletricidade da fusão à rede para a Microsoft.

Progresso na concessão de licenças foi relatado em outubro de 2025, e o estado de Washington aprovou o Projeto de Lei 1018, que classificou a fusão como fonte de energia limpa e a distinguiu legalmente da fissão nuclear tradicional, tornando sua via regulatória muito mais simples.

“O estado de Washington é o principal centro mundial de energia de fusão, que em breve poderá fornecer enormes quantidades do tipo de energia que precisamos para manter os preços da eletricidade baixos e aumentar a competitividade econômica dos EUA,”
Senadora Maria Cantwell, líder do congresso do estado de Washington

Fabricação Interna

Construir a Polaris também foi um exercício de ampliação da produção interna, com a Helion Energy fabricando internamente os tubos de quartzo e os capacitores de alta voltagem necessários. Serão necessários 2.500 capacitores para construir o Orion, com trabalhadores e robótica envolvidos no processo de produção.

Isso é crucial, pois a Helion planeja produzir em massa seu design comercialmente viável, não muito diferente de como a produção de usinas de fissão SMR está sendo planejada.

“Se você quer escalar rapidamente, e se quer ser capaz de construir um processo de fabricação inteligente, precisa de engenheiros que compreendam muito bem como a coisa funciona. E precisa de engenheiros de design que compreendam muito bem o que é difícil na fabricação.”
Sofia Gizzi – diretora de produção da Helion

No final de 2025, a empresa assinou um contrato de arrendamento próximo à sua sede em Everett, para um espaço de 166.000 pés quadrados chamado Omega, onde instalará uma linha de montagem para construir milhares de capacitores, posicionando a Helion como uma empresa focada estritamente na geração de energia, não em pesquisa e propriedade intelectual.

“A Helion é uma empresa de manufatura. Não é uma empresa de P&D. Não é um experimento científico. É muito, muito uma empresa de manufatura.”
Sofia Gizzi – diretora de produção da Helion

Portanto, para a Helion Energy, a capacidade de fabricação é uma aposta no seu futuro sucesso ao construir e tornar o Orion lucrativo, e então escalar imediatamente usinas de fusão com produção em massa. Esse talvez seja o aspecto mais especial da empresa, marcando‑a como singularmente ambiciosa e otimista quanto ao seu cronograma, mesmo comparada a outras empresas de fusão agressivas.

“Essas linhas de alta volume não são para a nossa máquina Orion, mas para a próxima máquina. Uma fábrica operando a 50 % de sua capacidade de projeto ou menos pode produzir o Orion, sem problema. Mas estamos realmente olhando além disso, para 2030.”
Sofia Gizzi – diretora de produção da Helion

Negócios da Helion Energy

Como mencionado anteriormente, a Microsoft (MSFT ) foi pioneira ao apostar na Helion, garantindo seu primeiro protótipo de 50 MW, Orion, para suas instalações no estado de Washington, com a construção já em andamento. A usina será conectada “logo a montante dos data centers da Microsoft”.

Outro grande parceiro ávido por energia está negociando com a Helion Energy: OpenAI. O acordo em discussão faria com que a OpenAI recebesse até 5 gigawatts de energia até 2030, ou 100 vezes maior que o acordo inicial com a Microsoft. Isso equivale quase à capacidade de geração de energia da maior barragem hidrelétrica dos EUA, a Grand Coulee Dam.

Isso pode parecer excessivamente ambicioso, mas assim foi o acordo de 2023 com a Microsoft. E como Sam Altman é acionista direto da Helion Energy, ele provavelmente conhece bem a capacidade real da empresa de entregar ou não.

“Sam desempenhou um papel integral no desenvolvimento da Helion, ajudando‑nos a focar no que mais importa: implantar a fusão para os clientes o mais rápido possível para atender plenamente a necessidade mundial de energia limpa e abundante. Estamos ansiosos para continuar a trabalhar com ele nesta nova capacidade.”
David Kirtley – CEO da Helion

A Helion Energy pode fazer a fusão funcionar?

A Helion está realizando fusão à sua maneira única, e isso traz tanto a chance de que funcione mais rápido do que qualquer um esperava quanto riscos sérios.

Além de seu método único para fusão, a geração direta de energia é um movimento bastante ousado que poderia aumentar o rendimento das futuras usinas em 2‑3 vezes, já que a conversão de calor‑para‑vapor‑para‑energia geralmente tem eficiência muito baixa.

Isso também torna o reator muito menos intensivo em capital, um ponto potencialmente crucial para acelerar rapidamente a produção da empresa para 5 GW em negociação com a OpenAI e ainda maior capacidade após 2030.

Além do custo de capital competitivo, a usina de fusão da Helion deve ter custo de combustível negligível, baixo custo operacional, alta disponibilidade e ser capaz de fornecer energia sob demanda e em quantidades rapidamente variáveis, algo que as renováveis não conseguem e até mesmo a fissão nuclear tem dificuldade em alcançar.

No entanto, alguns desafios ainda permanecem no caminho:

• Produzir 50 MW exigirá vários pulsos por segundo, o que pode acumular estresse mecânico e térmico nos componentes, especialmente com anos ou décadas de operações contínuas planejadas.
• Manter a forma dos anéis de plasma é notoriamente difícil, e fazê‑lo em escala pode ser ainda mais desafiador.
• O hélio‑3 é muito raro na natureza, portanto a Helion planeja “produzir” hélio fundindo deutério (fusão D‑D) em seus próprios reatores e permitindo que o trítio resultante decaia em hélio. Esse método ainda não foi demonstrado em escala.
• Os reatores podem sofrer danos por radiação ao longo do tempo, o que poderia impactar a economia de sua operação.
• O quadro regulatório para a fusão nuclear ainda não existe e depende da notoriamente lenta e cautelosa Nuclear Comissão Reguladora (NRC), e pode ser mais lento para ser finalizado do que o cronograma de ampliação da produção da Helion.

Com um prazo muito apertado para o lançamento do Orion, ficará claro rapidamente se esses problemas podem ser enfrentados com sucesso.

Investindo no Sucesso da Helion Energy

Microsoft

À medida que a corrida de IA se intensificou, ficou evidente que os recursos humanos de GPUs podem não ser o recurso mais crítico. Em vez disso, o fornecimento de energia pode ser o gargalo maior e mais difícil de resolver ao implantar e operar data centers de IA cada vez maiores e mais numerosos.

É por isso que a Microsoft foi pioneira ao reiniciar usinas de fissão para uso exclusivo de seus data centers. E por que assinou um acordo com a Helion quando ninguém acreditava no cronograma prometido pela empresa?

“Embora o caminho para a fusão comercial ainda esteja se desenvolvendo, temos orgulho de apoiar o trabalho pioneiro da Helion aqui no estado de Washington como parte de nosso compromisso mais amplo de investir em energia sustentável.”
Melanie Nakagawa – diretora de sustentabilidade da Microsoft

Isso pode provar uma vantagem definitiva para a Microsoft contra outros hyperscalers limitados por escassez de energia.

Claro, o mesmo pode ser dito da OpenAI, mas como tanto a Helion quanto a OpenAI ainda são privadas, a Microsoft é a principal forma de obter exposição a essa revolução energética em desenvolvimento.

Além de um data center de IA potencialmente alimentado por fusão, a Microsoft também está apostando em nuclear tradicional, SMRs e outras tecnologias para lhe proporcionar uma vantagem definitiva em IA, além do desenvolvimento de software e modelos.

A empresa também é líder em computação quântica, computação em nuvem, videogames e é um fornecedor chave de serviços digitais B2B. Você pode ler detalhes sobre esses segmentos da Microsoft em nosso relatório de investimento dedicado à empresa.

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