Um sol na caixa: conheça a energia por fusão nuclear, tecnologia que pode mudar o futuro

Um sol na caixa: conheça a energia por fusão nuclear, tecnologia que pode mudar o futuro

No dia 04 de dezembro de 2020 a China deu mais um passo na corrida pela produção de energia por fusão nuclear. Inaugurando o reator denominado HL-2M Tokamak, capaz de operar a cerca de 150.000.000° C,  um verdadeiro “ sol artificial” comparado com o núcleo da nossa estrela mãe, que alcança cerca de 15.000.000º C.

O legal aqui, é que diferentemente  do processo de fissão nuclear nos reatores de energia atômica, conhecido por nós desde 1950, a fusão nuclear é gerada a partir da união dos átomos,enquanto a fissão é gerada pela divisão dos átomos. 

Leia mais: Como funciona uma Usina Nuclear?

A Fusão Nuclear

Por anos cientistas do mundo todo vem realizando diversos estudos e experimentos com o objetivo de desenvolver uma tecnologia que nos permita gerar energia através de fusão nuclear.  

Já conhecido a muito tempo pelo Sol, esse processo é responsável pelo seu calor e luz. Basicamente a cada segundo, milhões de toneladas de átomos de hidrogênio colidem uns com os outros em condições de extrema temperatura e pressão. Devido a uma série de reações os núcleos de hidrogênio se fundem, gerando núcleos de hélio.

Nós humanos e meros mortais, desejamos também criar o nosso sol artificial, de modo a obter uma fonte praticamente inesgotável de energia. A ideia é pegar um tipo de gás hidrogênio, abundante na natureza, esquentar a mais de 100.000.000ºC até que se forme um plasma, então controlar esse plasma por meio de poderosos ímãs até que os átomos se fundem e liberem energia. 

A fissão cria uma reação em cadeia que apesar de poder ser controlada, não descarta o risco de uma explosão. Já a fusão é um processo muito mais seguro, em que tem que haver um fornecimento constante de partículas para sustentar a reação, liberando porém uma quantidade de energia muito superior ao processo de fissão. 

Sabemos que apesar dos benefícios da fissão nuclear, esse tipo de processo gera grandes quantidades de lixo radioativo e levanta preocupações em relação ao aumento de armas nucleares. A fusão nuclear, entretanto, tem se tornado uma grande promessa de energia limpa, principalmente pelo fato de não emitir gases de efeito estufa, liberando baixas quantidade de carbono e poucos resíduos. Entusiastas da energia de fusão argumentam que a fusão poderia deixar para trás o uso de combustíveis fósseis por meio da queima, um dos principais culpados pelas mudanças climáticas.

Em 2018, o IPCC (Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas) relatou que as emissões de CO² precisam ser reduzidas em 45% até 2030 para manter o aumento da temperatura global abaixo de 1,5° C. Fato que levou muitos países a investirem  no uso de energias renováveis, como a solar e a eólica.

Alguns especialistas, inclusive, levantam questionamentos sobre a discrepância de investimento em energias renováveis em relação aos elevados gastos em reatores experimentais de fusão, alegando que o custo e tempo que leva para desenvolver esses projetos não leva a crer que eles são a solução para resolver o problema energético mundial.  Além disso, alertam também  que a energia de fusão não é totalmente limpa, pois pode produzir nêutrons que podem gerar radioatividade.

ITER: o projeto de cooperação internacional

Não são só os chineses que sonham com a fusão nuclear. No sul da França está sendo construído um reator de teste gigante, que conta com a participação de trinta e cinco países, entre eles Estados Unidos, Índia, Japão, Coréia do Sul, Rússia, China e países da União Europeia.

ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor)

O ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) é o maior projeto de fusão nuclear do mundo. O objetivo do ITER é construir um tokamak que possa produzir até 2025, cerca de 500 MW de energia, o que seria suficiente para abastecer 200 mil residências ao mesmo tempo.

O experimento ITER atualmente não é capaz de converter a energia que produz em eletricidade, mas pretende ser o primeiro experimento de fusão que gere mais energia do que consome. Contudo,  o  projeto foi prejudicado por longos atrasos e estouros no orçamento que fazem com que seja improvável que haja uma usina nuclear de fusão até 2050.

Em contrapartida, muitos estudiosos se encontram otimistas com os progressos da fusão nuclear. As informações do  HCL-2M, por exemplo, reator chines inaugurado recentemente, serão de grande contribuição para o funcionamento futuro do ITER, o que trará benefícios aos pesquisadores do mundo todo. 

Apesar de todo ceticismo e discussões em torno dessa incipiente tecnologia, a China mantém seu entusiasmo. O país pretende desenvolver um reator de fusão experimental em 2021, construir um protótipo industrial até 2035 e iniciar o uso comercial em larga escala até 2050.

É notório os benefícios da fusão nuclear e também é claro que existem muitos obstáculos que precisam ser superados. O fato é que ainda faltam algumas décadas até que a fusão produza energia em escala comercial e que possamos desfrutar dos benefícios dos nossos sóis artificiais.  

Por Juliana Quinelato

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Juliana Quinelato

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