Durante décadas, a comunidade científica sonhou em alcançar a fusão nuclear. Um processo que, se concretizado, pode se tornar uma fonte de energia limpa e praticamente infinita. Ao longo dos anos, laboratórios de todo o mundo trabalharam para entender como esse fenômeno funciona e, principalmente, como realizá-lo para solucionar nossas necessidades energéticas.
Os pesquisadores argumentam que estamos muito próximos para o limiar de ignição . Ou seja, a partir do momento em que a energia produzida supera a utilizada para provocar a reação. Como em outras ocasiões, engenheiros e cientistas se inspiram nos mecanismos utilizados pela natureza para oferecer soluções às necessidades do ser humano. Para ser mais exato, um reator de fusão nuclear imita os fenômenos que ocorrem no núcleo das estrelas.
Imitando a fusão natural das estrelas
Engenheiros e cientistas que trabalham no projeto e construção de reatores experimentais de fusão nuclear tentam imitar o que acontece no interior das estrelas para obter uma grande quantidade de energia.
Por exemplo, a Projeto EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) , desenvolvido pela China e conhecido como o que poderia ser um “Sol Artificial”, visa criar energia limpa quase ilimitada. “A operação recente estabelece uma base científica e experimental sólida para a operação de um reator de fusão”, Gong Xianzu, pesquisador do Instituto de Física de Plasma da Academia Chinesa de Ciências, que liderou o experimento mais recente, disse à Xinhua.
Um sol artificial que multiplicou por cinco a temperatura do Sol por mais de 17 minutos, atingindo temperaturas de 70 milhões de graus Celsius. Um processo que não requer combustíveis fósseis e não deixa resíduos.
Reator JET
Mas não é o único experimento científico a imitar a forma como o Sol se alimenta. O reator Joint European Torus (JET), com sede no Reino Unido, abriu recentemente as portas para energia limpa e quase ilimitada, produzindo 59 megajoules de energia durante uma explosão de 5 segundos de fusão nuclear. Um número que significa dobrar o recorde anterior de 21.7 megajoules estabelecido pela instalação em 1997.
O processo que alimenta as estrelas reúne átomos de hidrogênio em temperaturas dez vezes maiores que as do Sol, que se unem para liberar uma grande quantidade de energia. “Mostramos que podemos criar uma mini-estrela dentro de nossa máquina e mantê-la lá por cinco segundos e obter alto rendimento, o que realmente nos leva a um novo reino”, explicou o Dr. Joe Milnes, Gerente de Operações do Laboratório do JET Reactor. .
Uma das maiores vantagens da fusão nuclear é que ela não requer uma abundância de combustíveis e as quantidades de resíduos que gera são pequenas , resíduos radioativos de curta duração . Além disso, não produz gases de efeito estufa.
Reator JET
fusão nuclear a laser
As promessas da fusão nuclear são vistas por muitos como o resposta à crise energética estamos passando agora. Enquanto algumas pessoas já fizeram a mudança para o autoconsumo movido a energia solar, experimentos montados no National Ignition Facility (NIF) no Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia, EUA, validaram uma maneira de produzir energia nuclear a partir de fusão a laser.
Um marco que está na capa do revista Nature , no qual é mostrado que o plasma é comprimido e aquecido, sendo capaz de fornecer seu próprio calor. Como os estudos citados acima, os engenheiros e físicos envolvidos neste projeto estão tentando imitar o que acontece dentro das estrelas.
Um dos passos mais críticos é ter um gerador líquido de energia, “um plasma em chamas no qual a fusão nuclear é a principal fonte de calor para manter o combustível em estado de plasma quente o suficiente para permitir novas reações de fusão”. ”. Alex Zylstra e sua equipe conseguiram dar esse grande passo no laboratório. O experimento detalhado na Nature usa o energia de 192 raios laser para aquecer o interior de um cilindro oco muito rapidamente, gerando raios X. Como consequência, os isótopos de hidrogênio se fundem “produzindo um nêutron e uma partícula alfa, que é o núcleo de um átomo de hélio. As partículas alfa colidem com o plasma, aquecendo o combustível.”
Os cientistas começaram a trabalhar na fusão nuclear há quase 50 anos, época em que surgiram as primeiras técnicas de confinamento magnético. No entanto, apesar dos avanços citados nesses estudos, ainda existem enormes desafios que devem ser resolvidos antes que um reator de fusão nuclear comercial possa ver a luz do dia.
