Cientistas avaliam nova técnica para melhorar eficácia da fusão nuclear

Há pelo menos 50 anos que cientistas de todo o mundo tentam domar a fusão, uma forma de energia nuclear que promete ser limpa e inesgotável.

Todas as centrais nucleares em funcionamento no planeta neste momento recorrem à fissão nuclear, um processo que produz energia separando os núcleos de átomos maiores em núcleos mais pequenos. A fusão nuclear, por seu lado, funciona de modo oposto: é uma reação que ocorre quando fundimos os núcleos de dois ou mais átomos. Este processo liberta imensa energia e é o mesmo que alimenta o nosso Sol.

A promessa da fusão nuclear está no facto de ter o potencial de produzir energia limpa, sem emissões de CO2 ou lixo radioativo. E apesar de os cientistas já terem conseguido fundir átomos em laboratório, ainda não conseguiram criar um método que produza mais energia do que aquela necessária para dar origem à fusão nuclear.

Agora, um grupo de cientistas do Laboratório de Física do Plasma, da Universidade de Princeton nos EUA, levou a cabo um conjunto de testes que confirmou a eficácia de uma nova técnica para produzir fusão.

Chega para lá

O grande problema da fusão é a grande quantidade de energia necessária para fundir átomos. Esta dificuldade tem a ver com a repulsa magnética natural, que impede os átomos de se aproximarem demasiado. O efeito é um pouco semelhante ao que acontece quando juntamos dois ímanes com o mesmo polo e sentimos uma força que os afasta.

O Sol ultrapassa este problema recorrendo à força bruta da sua gravidade, que é grande o suficiente para esmagar os átomos no seu interior e produzir a fusão. Aqui na terra, os cientistas recorrem ao calor para fundir átomos. Mas isto gera um novo problema: o plasma resultante – um gás ionizado extremamente quente – é quente o suficiente para derreter todos os materiais com que entre em contacto. Portanto, é preciso outro truque para evitar que isto aconteça: ímanes poderosos que contêm o plasma e o afastam das paredes do contentor.

A nova técnica

Existem muitas formas de criar plasma quente para produzir fusão, e a nova forma agora investigada pelos cientistas de Princeton atende pelo nome de transient coaxial helical injection (CHI), ou “injeção helicoidal coaxial transitória”.

Esta técnica elimina o ímane central que é usado em grande parte das instalações de fusão do género tokamak, o que permite melhorar a constância da fusão. Eliminar o imane central tem também outra vantagem: mais espaço, o que pode ser usado para fortalecer o campo magnético que contém o plasma. Isto é essencial para manter uma temperatura elevada e constante, o que por sua vez aumenta as hipóteses de haver fusão.

Depois das simulações, o próximo passo é agora testar o processo num reator de fusão na Universidade de Wisconsin-Madison.

Energia ilimitada

Como dissemos no início, há pelo menos 50 anos que os cientistas tentam fazer a fusão nuclear funcionar, mas até agora sem conseguir produzir mais energia do que a usada para iniciar o processo de fusão.

Um reator de fusão nuclear funcional tem o potencial para resolver os problemas de energia da humanidade, ao produzir eletricidade de forma limpa e constante.

Márcio Florindo

Foi jornalista de tecnologia durante 15 anos e mais recentemente dedicou-se aos temas da mobilidade elétrica e energias renováveis. É apaixonado por ciência desde que se lembra.

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