Reatores de fusão podem mudar o mundo e nos levar à produção de energia ilimitada

Durante séculos, os seres humanos sonharam em aproveitar o poder do Sol para energizar toda sua vida na Terra. Agora, e indo muito mais além do que isso, a ideia é que um dia sejamos capazes de criar, mesmo que em uma versão reduzida, nosso próprio Sol.

No entanto, isso só seria possível por meio da chamada energia de fusão, considerada uma fonte de energia verde, segura e ilimitada, de acordo com informações de um artigo publicado pela The Conversation e escrito por Stewart Prager, professor de Ciência Astrofísica, e Michael Zarnstorff diretor adjunto de Pesquisa, ambos do Laboratório de Física de Plasma da Universidade de Princeton.

Conforme informado por ambos os especialistas, apenas um quilograma diário de deutério extraído da água poderia vir a ser o suficiente para alimentar centenas de milhares de casas eletricamente.

Desde a década de 1950, pesquisas nos têm mostrado um enorme progresso no sentido de podermos forçar átomos de hidrogênio a se fundirem em uma reação autossustentável – bem como uma pequena, mas demonstrável, quantidade de energia de fusão. Enquanto isso, os mais céticos levantaram dois desafios a serem considerados: como manter as reações durante longos períodos e como conceber uma estrutura material para aproveitar a energia de fusão da eletricidade.

Assim, os pesquisadores no Laboratório de Princeton disseram saber que, realisticamente, a primeira usina de fusão comercial ainda precisará de mais 25 anos para ser produzida. No entanto, o potencial para seus grandes benefícios pode chegar até a segunda metade deste século significava que o trabalho deveria continuar.

Ao contrário de outras formas de geração de energia (solar, gás natural e fissão nuclear, por exemplo), a fusão não pode ser desenvolvida em miniatura para depois ser ampliada. As etapas experimentais que envolvem o processo de produção são grandes e levam tempo para serem construídas.

Para a fusão, dois núcleos do átomo de hidrogênio (deutério e isótopos de trítio) se fundem -algo que é considerado relativamente difícil de ser feito, uma vez que ambos os núcleos são carregados positivamente e, por isso, repelem-se. Basicamente, a fusão envolve colocar os átomos de hidrogênio sob alta temperatura e pressão até que se fundam em átomos de hélio. Para isso, primeiramente, os núcleos de deutério e trítio se fundem, até que finalmente formem um novo núcleo de hélio, juntamente com um nêutron e muita energia.

Isso é feito pelo aquecimento do combustível a temperaturas superiores a 150 milhões de graus Celsius, formando um plasma quente. Assim, campos magnéticos são utilizados para manter esse plasma longe das paredes do gerador, de modo que não esfrie ou perca seu potencial energético. Essa energia é produzida por bobinas supercondutoras que rodeiam o recipiente e funcionam por meio de uma corrente elétrica conduzida através do plasma.

Conforme ocorre, a fusão tem o potencial de gerar energia suficiente para manter seu próprio calor, permitindo-nos retirar o excesso deste para transformarmos em eletricidade utilizável. Ainda, há de se considerar que o combustível utilizado é abundante na natureza – o deutério é encontrado na água enquanto o trítio está disponível para todas as nações, independente dos recursos naturais locais.

Os cientistas também tiveram que desenvolver um novo ramo da Física – a Física do Plasma – para criar métodos para confinar o plasma em campos magnéticos fortes, desenvolver habilidades para aquecê-lo, estabilizá-lo, controlar sua turbulência e medir suas propriedades.

Agora, a comunidade científica internacional está trabalhando em conjunto para construir uma enorme instalação de pesquisa de fusão na França. Conhecido como ITER, quando estiver completo em 2019, será o maior reator de fusão nuclear Tokamak do mundo. O processo de construção está sendo realizado por 35 nações, incluindo EUA, China, União Europeia, Japão e Rússia, e servirá para demonstrar a viabilidade do poder de fusão.

Estima-se que ele será capaz de gerar cerca de 500 megawatts de energia de fusão térmica dentro de apenas oito minutos. Se esse poder fosse convertido em eletricidade, poderia alimentar cerca de 150 mil residências. Ainda, ele permitirá testar questões chaves da Ciência sobre modelos comerciais de usinas de fusão que funcionarão continuamente.  Fonte: Daily Mail  / Foto: Zito Bezerra.
Créditos: Jornal Ciência