Em 2011, o mundo prendeu a respiração depois que a central nuclear japonesa de Fukushima Daiichi sofreu uma avaria nos seus sistemas de refrigeração após um terramoto de magnitude 9,0 e um tsunami. A preocupação não era infundada: o colapso resultante – que espalhou material altamente radioactivo em múltiplas direcções – tornou-se num dos piores desastres nucleares de todos os tempos.
Mais de uma década depois, a limpeza ainda está em andamento. No mês passado, o governo japonês lançou um procedimento de teste para remover detritos radioativos dentro e ao redor da usina, uma etapa importante no processo de descomissionamento da usina, que deverá ser concluído até 2051.
Uma startup revolucionária do Japão, Dispositivo Ookuma Diamond (ODD)desempenha um papel fascinante no processo, graças aos chips de diamante usados nos esforços para remover detritos radioativos, usando amplificadores alimentados por chips de diamante. E agora arrecadou 4 mil milhões de ienes, o equivalente a cerca de 27 milhões de dólares, para construir a primeira fábrica de produção de semicondutores de diamante do mundo, perto de Ookuma, também em Fukushima.
Os planos da ODD são construir a fábrica em janeiro de 2025 e colocá-la operacional no verão de 2026.
Por que usar chips de diamante em vez de semicondutores tradicionais à base de silício?
O diamante é conhecido como material semicondutor de banda larga (WBG) – outros incluem SiC (carboneto de silício) e GaN (nitreto de gálio). Os materiais WBG são considerados como tendo melhor eficiência de conversão de energia e gerenciamento térmico excepcional.
Ao contrário das CPUs, GPUs e NPUs baseadas em silício, os chips baseados em diamante não possuem uma estrutura de circuito. Os semicondutores de diamante atuam mais como dispositivos de controle poderosos do que pequenas fontes de eletricidade, disse Ken Nishimura, parceiro da Coral Capital, ao TechCrunch. Ele disse que o semicondutor de diamante será usado em instalações maiores, como usinas nucleares, que exigem temperaturas e níveis de radiação muito elevados, que os chips à base de silício não conseguem suportar.
Amplificadores semicondutores de diamante operando em temperaturas abaixo de 300°C foram prototipados com sucesso usando instalações do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (AIST) e da Universidade de Hokkaido.
“Os semicondutores de diamante que estamos desenvolvendo são fundamentalmente diferentes dos chips tradicionais à base de silício devido às suas propriedades superiores de material”, disse Yuhei Nagai, diretor financeiro da Ookuma Diamond Device, em entrevista exclusiva ao TechCrunch. Em comparação com outros semicondutores avançados como SiC e GaN, os semicondutores de diamante proporcionam maior eficiência de conversão de energia e melhor gerenciamento térmico para tecnologias de próxima geração, como 6G, espaço, defesa e energia nuclear, continuou ele.
É importante notar também que lascas de diamante podem ser feitas a partir de metano, o que poderia permitir a produção total no Japão. Isto contrasta com GaN, que depende de um fornecimento de material fortemente controlado pela China.
O objetivo da ODD é desenvolver “semicondutores de diamante puro”, em vez de semicondutores GaN em substrato de diamante, disse Nagai. O tamanho do mercado para materiais diamantados usados em chips deverá atingir US$ 10 bilhões até 2032, acima dos US$ 113,7 milhões em 2023. de acordo com um relatório recente.
A startup, um spin-off do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada do Japão (ENSAIO) e a Universidade de Hokkaido, foi fundada especificamente em 2021 para contribuir para o desmantelamento da central nuclear de Fukushima Daiichi.
Dois cofundadores, Dr. Hitoshi Umezawa, pesquisam lascas de diamante há mais de 20 anos. Seu trabalho ganhou destaque após o desastre, o que gerou mais recursos para P&D e impulsionou a criação da startup. ODD construiu o primeiro chip de diamante prático do mundo em 2021.
As lacunas entre teoria, chip e produto final ainda são significativas. Os dois cofundadores também lideram o projeto nacional mais amplo do governo japonês para criar um produto real capaz de remover detritos radioativos de desastres naturais.
“O [ODD’s] Os protótipos representam uma inovação mundial: ninguém mais foi capaz de desenvolver amplificadores funcionais de semicondutores de diamante até agora”, disse Nagai.
Algumas empresas globais também estão desenvolvendo semicondutores de diamante, incluindo Diamfab na França, Elemento Seis no Reino Unidoe ALMT no Japão, uma subsidiária da Sumitomo Electric Industries.
A ODD distingue-se por afirmar ser a única com expertise ponta a ponta, do substrato à embalagem, possibilitando a criação de um protótipo global de amplificador semicondutor de diamante.
A ODD também está em discussões com mais de 10 potenciais clientes em todo o mundo nos setores de energia nuclear, aeroespacial e de telecomunicações, disse Nagai – uma área que recebeu maior atenção esta semana depois que pareceu que Google assinou um acordo para trabalhar no fornecimento de energia a data centers com energia nuclear.
Os parceiros da Globis Capital lideraram o financiamento recente, que eleva o total arrecadado para aproximadamente US$ 45 milhões (¥ 6,7 bilhões) desde o início, com a participação da Coral Capital, aSTART, Green Co-Invest Investment, Japan Post Bank Spiral Regional Innovation Fund, Mitsui Sumitomo. Seguros Venture Capital, SMBC Venture Capital, entre outros.
A startup, que atualmente conta com 27 funcionários, também recebeu cerca de US$ 15 milhões em subsídios governamentais do Gabinete do Governo, METI, MIC, ATLA e da Agência de Reconstrução.
