Ciência e Tecnologia

Novo reator de fusão nuclear pode estar disponível em 2025

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Um reator de fusão nuclear viável pode ser viabilizado até 2025. A possibilidade surgiu após a conclusão de sete novos estudos que, foram publicados em 29 de setembro do ano passado, no Journal of Plasma Physics. Caso o reator de fusão nuclear ganhe vida, nós, seremos humanos, poderemos viver uma geração massiva de energia limpa.

De acordo com os estudos, a energia limpa seria gerada durante o processo de fusão, que ocorre quando os núcleos atômicos são forçados a se unir para formar átomos mais pesados. A massa dos átomos resultantes é convertida em energia, que, ao ser liberada, emite uma quantidade extraordinária de luz e calor.

Reator nuclear

Para forçar a fusão dos átomos é necessário uma enorme quantidade de energia. Essa energia em questão forma-se apenas em temperaturas de pelo menos 180 milhões de graus Fahrenheit (100 milhões de graus Celsius). No entanto, caso essa reação seja possível de se reproduzir, os cientistas poderão gerar mais energia do que necessitamos hoje.

Felizmente, a fusão de átomos não produz gases capazes de intensificar o efeito estufa, como, por exemplo, o dióxido de carbono, que causam o aquecimento global. Além disso, também não gera outros poluentes. E o combustível necessário para promover a fusão de átomos – como o elemento hidrogênio – é abundante o suficiente, em nosso planeta, para atender a todas as necessidades necessárias para produzir energia para toda a humanidade – e por milhões de anos.

“Muitos cientistas participaram desta pesquisa porque é extremamente necessário resolver um problema que é global e é realmente sério”, disse o autor do estudo Martin Greenwald, físico do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e um dos principais cientistas que desenvolveram ideais para a viabilidade do novo reator. “Queremos promover algo que favoreça a sociedade. Precisamos de uma solução para o aquecimento global – caso contrário, a civilização estará em apuros. Parece que isso pode ajudar a mudar o cenário atual”.

Panorama

A maioria dos reatores de fusão nuclear que são experimentais baseiam-se em um projeto russo chamado tokamak, que, basicamente, é um dispositivo experimental projetado para confinar plasmas de alta temperatura em uma região com a forma de um toróide e, assim, criar campos magnéticos intensos para que os átomos se fundirem.

Com os novos estudos, os cientistas conseguiram elaborar um novo dispositivo experimental, chamado de reator SPARC (Soonest / Smallest Private-Funded Affordable Robust Compact). O dispositivo está sendo desenvolvido por cientistas do MIT, em uma parceria com uma empresa subsidiária, a Commonwealth Fusion Systems.

Se tiver sucesso, SPARC será o primeiro dispositivo a promover reações de fusão sem a necessidade de bombear energia extra. Em linhas gerais, o reator SPARC, lançado em 2018, começa a ganhar vida em junho deste ano e os cientistas esperam que o novo reator entre em operação em 2025. A estimativa é que novo reator seja muito mais rápido do que o maior projeto de energia de fusão do mundo, que é conhecido como Reator Termonuclear Experimental Internacional (ITER). O ITER foi concebido em 1985, mas só entrou em uso em 2007 e o projeto, além disso, não deve gerar uma reação de fusão até 2035.

Uma vantagem que o SPARC pode ter sobre o ITER é que os ímãs do SPARC são projetados para confinar seu plasma. O SPARC é equipado com os chamados ímãs supercondutores de alta temperatura, que só se tornaram comercialmente disponíveis nos últimos cinco anos, muito depois de o ITER ter sido projetado. Esses novos ímãs podem produzir campos magnéticos muito mais poderosos do que os do ITER – um máximo de 21 teslas, que, em comparação ao ITER, o máximo é de 12 teslas.

Caso tudo saia como o planejado, os pesquisadores esperam que as usinas de fusão passem a ser inspiradas no SPARC e gerem entre 250 e 1.000 megawatts de eletricidade. “No atual mercado de energia dos Estados Unidos, as usinas geram, normalmente, entre 100 e 500 megawatts”, disse Greenwald.

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