Ao longo destes meses temos relatado sobre resultados excepcionais por laboratórios de todo o mundo em pesquisas sobre fusão nuclearmas a possibilidade de obter energia limpa ilimitada ainda permanece uma quimera (você sabe como a tecnologia funciona veículo-rede?).

Por que? Antes de responder, vamos começar do início. A fusão nuclear difere de fissão (a reação atualmente usada em usinas nucleares), pois explora o processo reversoou seja, causa colisões núcleos do átomo luz (como o hidrogênio) para uni-los e criar átomos mais pesadosque é conceitualmente como as estrelas funcionam como o Único.

A reação é incrível energia, já que o núcleo final não é exatamente a soma das massas dos dois núcleos iniciais, mas uma parte da massa é convertida em energia. Também não produz resíduos radioativosnão exige o uso de materiais perigosos como o urânio e não apresenta risco de reações em cadeia.

O problema? Que é preciso muita energia para vencer o repulsão eletromagnética necessário para fazer os átomos colidirem, mas a partir Dezembro de 2022 laboratórios que trabalham nesta pesquisa têm relatado cada vez mais sucessos.

Nos Estados Unidos o NIF (National Ignition Facility) conseguiu quatro vezes obter a igniçãoo fenômeno pelo qual é produzida mais energia do que insumo, e apenas alguns dias atrás o JATO (Joint European Torus) de Oxford alcançou um novo recorde, produzindo 69 megajoules de energia. A notícia é extremamente promissora, especialmente porque está sendo construído em França o seu sucessor, o ITER, que é maior e potencialmente capaz de fornecer resultados ainda mais impressionantes.

Annie Kritcherum físico que trabalha em Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) e publicou um artigo há poucos dias Cartas de revisão física em relação ao resultado obtido em NIF em dezembro de 2022, afirmou como o experimento “demonstrou que não há nada que nos limite fundamentalmente de sermos capazes de explorar a fusão em laboratório“.

Contudo, há um problema: estes projectos continuam a ser experiências para demonstrar que fusão nuclear possível, mas a partir daqui construir um reator capaz de produzir energia eles ainda serão necessários para nossas casas décadas.

Os obstáculos que nos separam deste resultado são enormes. Como dissemos, existe o problema da energia e para o resolver os diferentes laboratórios abordam o assunto com diferentes técnicas.

No NIF utilizamos uma técnica chamada fusão por confinamento inercial, que utiliza uma estrutura chamada cavidade, e cilindro perfeitamente simétrico que deve ser atingido por lasers extremamente poderosos. Quando os lasers atingem o lado de fora desta cápsula, sua energia é convertida em raios X que então explodem o pellet de combustível, que consiste em uma camada externa de diamante revestido internamente com deutério e trítio.

A dificuldade é ter certeza de que cavidade é perfeitamente simétrico e que os lasers atingem-no adequadamente superfície sem se perder.

Como se não bastasse, assim que o laser atinge o cilindro, um som é emitido pluma de plasma que interfere no feixe de luz.

É por isso que é tão difícil reproduzir o experimentosem considerar que cada pellet custa aprox. US$ 100.000 e no cálculo de energia, quando falamos em ignição, não consideramos a energia elétrica necessária para alimentar os lasers, que é 100 voltas aquele produzido pela própria reação. É por isso que leva meses para preparar um experimento que dura nanossegundos.

Há poucos dias, pesquisadores de Laboratório de Laser Energética da Universidade de Rochester publicaram em Física da Natureza um artigo onde mostram um sistema de fusão por confinamento inercial com um centésimo do tamanho do NIF, o que parece promissor.

Os cientistas de Rochester completaram várias tentativas, atirando 28 calorias de lasers, fazendo com que as cápsulas implodam e produzam um plasma quente o suficiente para inicializar reações de fusão entre os núcleos combustíveis.

Os experimentos causaram reações de fusão que produziram mais energia do que a quantidade de energia do plasma quente central, mas a escala do projeto ainda não ultrapassou o nível de um mero experimento.

Conversamos então sobre JATO, e o próximo ITER. Neste caso os desafios são outros, mas não menos complicados, pois um sistema denominado tokamak, isto é, um reator em forma de donut, que serve como confinamento magnético para manter o plasma, que chega a 150 milhões de graus.

Se o JET estiver sendo desativado, o ITER estará sendo desativado construção, mas será apenas a próxima fase de um processo que prevê que as centrais nucleares de fusão ainda estejam por vir. e já está vários anos atrasado, com um aumento dos custos de 5 mil milhões para 20 mil milhões de euros.

No entanto, os cientistas acreditam que a fusão está a caminho caminho certoe estão convencidos de que se conseguirem superar as atuais dificuldades técnicas poderão obter os resultados desejados.