Com 192 lasers e temperaturas três vezes mais quentes que o centro do sol, os cientistas atingiram – pelo menos por uma fração de segundo – um marco importante no longo caminho em direção à energia de fusão quase livre de poluição.
Pesquisadores do National Ignition Facility no Lawrence Livermore National Lab, na Califórnia, foram capazes de desencadear uma reação de fusão que se sustentou brevemente – um grande feito porque a fusão requer temperaturas e pressões tão altas que facilmente fracassa.
O objetivo final, ainda a anos de distância, é gerar energia da mesma forma que o sol gera calor, amassando átomos de hidrogênio tão próximos uns dos outros que eles se combinam em hélio, que libera torrentes de energia.
Uma equipe de mais de 100 cientistas publicou os resultados de quatro experimentos que alcançaram o que é conhecido como plasma em chamas na revista Nature de quarta-feira. Com esses resultados, juntamente com os resultados preliminares anunciados em agosto passado de experimentos de acompanhamento, os cientistas dizem que estão no limiar de um avanço ainda maior: a ignição. É quando o combustível pode continuar a “queimar” por conta própria e produzir mais energia do que o necessário para desencadear a reação inicial.
“Estamos muito perto desse próximo passo”, disse o autor principal do estudo, Alex Zylstra, físico experimental em Livermore.
A fusão nuclear une dois tipos de hidrogênio encontrados nas moléculas de água. Quando eles se fundem, “uma pequena quantidade (miligramas) de combustível produz enormes quantidades de energia e também é muito ‘limpo’, pois não produz resíduos radioativos”, disse Carolyn Kuranz, física experimental de plasma da Universidade de Michigan que não fez parte da pesquisa. “É basicamente uma energia limpa e ilimitada que pode ser implantada em qualquer lugar”, disse ela.
Pesquisadores de todo o mundo trabalham na tecnologia há décadas, tentando diferentes abordagens. Trinta e cinco países estão colaborando em um projeto no sul da França chamado Reator Termonuclear Experimental Internacional, que usa enormes ímãs para controlar o plasma superaquecido. Espera-se que comece a operar em 2026.
Experimentos anteriores nos Estados Unidos e no Reino Unido conseguiram fundir átomos, mas não conseguiram se auto-aquecer, disse Steven Cowley, diretor do Princeton Plasma Physics Laboratory, que não fez parte deste estudo.
Mas não aposte na fusão ainda.
“O resultado é cientificamente muito empolgante para nós”, disse o coautor do estudo Omar Hurricane, cientista-chefe do programa de fusão de Lawrence Livermore. “Mas estamos muito longe da energia útil.”
Talvez décadas, disse ele.
Já levou vários anos dentro de um laboratório que saiu direto de Star Trek – um dos filmes usou o laboratório como fundo visual para a sala de máquinas da Enterprise – e muitas tentativas fracassadas de chegar a esse ponto. Um ajuste que ajudou: os pesquisadores fizeram a cápsula de combustível cerca de 10% maior. Agora é do tamanho de um BB.
Essa cápsula se encaixa em uma pequena lata de metal dourado para a qual os pesquisadores apontam 192 lasers. Eles a aquecem a cerca de 100 milhões de graus, criando cerca de 50% mais pressão dentro da cápsula do que dentro do centro do sol. Esses experimentos criaram plasmas em chamas que duraram apenas um trilionésimo de segundo, mas isso foi o suficiente para ser considerado um sucesso, disse Zylstra.
No geral, os quatro experimentos do estudo da Nature – realizados em novembro de 2020 e fevereiro de 2021 – produziram até 0,17 megajoules de energia, muito mais do que as tentativas anteriores, mas ainda menos de um décimo da energia usada para iniciar o processo. disse Zylstra. Um megajoule é energia suficiente para aquecer um galão de água a 38 graus Celsius.
Resultados preliminares de experimentos feitos no final de 2021, que ainda estão sendo revisados por outros cientistas, elevaram a produção de energia para 1,3 megajoules e duraram 100 trilionésimos de segundo, de acordo com um comunicado de imprensa do governo. Mas mesmo isso é tímido dos 1,9 megajoules necessários para empatar.
“O maior problema com a fusão é que é difícil”, disse Cowley, de Princeton. “Caso contrário, pode ser a maneira perfeita de gerar energia – sustentável, abundante, segura e com impacto ambiental mínimo.”
Publicado em 27/01/2022 15h42
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