Gigante avanço na energia de fusão nuclear finalmente vai permitir que ela seja comercializada no futuro

Por , em 14.12.2022
O interior da câmara-alvo no LLNL, onde ocorre a fusão nuclear
O interior da câmara-alvo no LLNL, onde ocorre a fusão nuclear

Um grande avanço foi anunciado por cientistas americanos na corrida para recriar a fusão nuclear.

Os físicos buscam a tecnologia há décadas, pois ela promete uma fonte potencial de energia limpa quase ilimitada.

Na terça-feira, os pesquisadores confirmaram que superaram uma grande barreira – produzir mais energia foi colocada no experimento.

Mas especialistas dizem que ainda há um caminho a percorrer antes que a fusão energize nossas casas.

O experimento ocorreu no National Ignition Facility no Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) na Califórnia, EUA.

O diretor do LLNL, Dr. Kim Budil, disse: “Esta é uma conquista histórica… nos últimos 60 anos, milhares de pessoas contribuíram para este empreendimento e foi necessária uma visão real para nos trazer até aqui.”

A fusão nuclear é descrita como o “santo graal” da produção de energia. É o processo que alimenta o Sol e outras estrelas.

Ele funciona usando pares de átomos leves e forçando eles a se unirem – essa “fusão” libera muita energia.

É o oposto da fissão nuclear, onde átomos pesados ​​são separados. A fissão é a tecnologia usada atualmente nas usinas nucleares, mas o processo também produz muitos resíduos que continuam a emitir radiação por muito tempo. Pode ser perigoso e deve ser armazenado com segurança.

A fusão nuclear produz muito mais energia e apenas pequenas quantidades de resíduos radioativos de curta duração. E o mais importante, o processo não produz emissões de gases de efeito estufa e, portanto, não contribui para as mudanças climáticas.

Mas um dos desafios é que forçar e manter os elementos juntos em fusão requer temperaturas e pressões muito altas. Até agora, nenhum experimento conseguiu produzir mais energia do que a quantidade aplicada para fazê-lo funcionar.

Quão próximo está o futuro movido a fusão nuclear?

A quantidade de energia que eles geraram neste experimento é pequena – apenas o suficiente para ferver algumas chaleiras. Mas o que ela representa é enorme.

A promessa de um futuro movido a fusão está um passo mais perto. Mas ainda há um longo caminho a percorrer antes que isso se torne uma realidade.

Esta experiência mostra que a ciência funciona. Antes que os cientistas possam pensar em ampliá-lo, ele precisa ser repetido, aperfeiçoado e a quantidade de energia que gera terá que ser significativamente aumentada.

Esta experiência custou bilhões de dólares – o estudo da fusão não é barata. Mas a promessa de uma fonte de energia limpa certamente será um grande incentivo para a superação desses desafios.

A National Ignition Facility na Califórnia é um experimento de US$ 3,5 bilhões (R$ 18,72 bilhões).

Ele coloca uma pequena quantidade de hidrogênio em uma cápsula do tamanho de um grão de pimenta.

Em seguida, um poderoso laser de 192 feixes é usado para aquecer e comprimir o hidrogênio.

O laser é tão forte que pode aquecer a cápsula a 100 milhões de graus Celsius — mais quente que o centro do Sol — e comprimi-la a mais de 100 bilhões de vezes a atmosfera da Terra.

Sob essas forças, a cápsula começa a implodir sobre si mesma, forçando os átomos de hidrogênio a se fundirem e liberarem energia.

Ao anunciar a descoberta, Marvin Adams, vice-administrador de programas de defesa da Administração Nacional de Segurança Nuclear dos EUA, disse que os lasers do laboratório injetaram 2,05 megajoules (MJ) de energia no alvo, que produziu 3,15 MJ de energia de fusão.

A Dra. Melanie Windridge, CEO da Fusion Energy Insights, disse à BBC: “A fusão tem entusiasmado os cientistas desde que descobriram o que estava causando o brilho do Sol. Esses resultados hoje realmente nos colocam no caminho para a comercialização da tecnologia.”

Jeremy Chittenden, professor de física de plasma e co-diretor do Centro de Estudos de Fusão Inercial do Imperial College London (Reino Unido), chamou isso de “um verdadeiro momento inovador”.

“Isso prova que o objetivo há muito procurado, o ‘santo graal’ da fusão, pode de fato ser alcançado”, disse ele.

Este foi o sentimento ecoado por físicos em todo o mundo, que elogiaram o trabalho da comunidade científica internacional.

O professor Gianluca Gregori, professor de física da Universidade de Oxford, disse: “O sucesso de hoje depende do trabalho feito por muitos cientistas nos EUA, Reino Unido e em todo o mundo. Com a ignição agora alcançada, não apenas a energia de fusão é desbloqueada, mas também uma porta está se abrindo para uma nova ciência.”

Sobre a questão de quanto tempo antes de podermos ver a fusão sendo usada em usinas de energia, o Dr. Budil, diretor do LLNL, disse que ainda havia obstáculos significativos, mas que: “com esforços e investimentos concentrados, algumas décadas de pesquisa sobre as tecnologias subjacentes poderiam nos colocar em condições de construir uma usina de energia”.

É um progresso á que cientistas costumavam dizer 50-60 anos em resposta a essa pergunta.

Um dos principais obstáculos é reduzir os custos e aumentar a produção de energia.

O experimento só foi capaz de produzir energia suficiente para ferver cerca de 15 a 20 chaleiras e exigiu bilhões de dólares em investimentos. E, embora o experimento extraísse mais energia do que o laser injetasse, isso não incluía a energia necessária para fazer os lasers funcionarem – que era muito maior do que a quantidade de energia produzida pelo hidrogênio. [BBC]

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