terça-feira, 17 de janeiro de 2017

Testes confirmam que máquina de fusão nuclear alemã funciona

Por Ana Carolina Leonardi

Ao contrário das usinas nucleares tradicionais, o equipamento promete gerar energia por bilhões de anos usando o mesmo mecanismo do Sol

Energia nuclear pode dar arrepios quando pensamos em Chernobyl e Fukushima. Mas existe uma forma de gerar energia limpa, sem radiação e quase ilimitada. Duvida? É só olhar o céu do meio dia. O Sol produz quantidades imensas de energia por meio da fusão nuclear – um processo muito diferente da fissão nuclear, usados nas usinas. Agora, um reator na Alemanha promete imitar as reações solares – e os primeiros testes têm apresentado resultados promissores.
O Wendelstein 7-X é um grande donut de 16 metros de extensão, um reator de fusão chamado de “stellerator”, porque tenta imitar as condições das estrelas para fundir átomos e produzir energia. Esse tipo de aparelho começou a ser pensado nos anos 1950, mas a versão alemã saiu do papel em 2015.


Os primeiros resultados de seu funcionamento saíram agora e revelam que o equipamento superou um dos maiores desafios da fusão nuclear: manter o plasma sobre controle.
Isso porque, para fundir átomos de gás, é necessário construir um grande forno, um mini-sol. O calor forçaria átomos a se aproximarem – apesar da rejeição que eles apresentam naturalmente, por terem carga elétrica do mesmo sinal. A mistura resultante é o plasma, um estado da matéria nem sólido nem líquido.
O problema é que as condições para produzir esse plasma são tão absurdamente quentes que nenhum “donut metálico” aguenta a pressão sozinho. A solução, pensada décadas atrás, seria manter o gás e, depois, o plasma, contidos por campos magnéticos, a uma distância segura das superfícies metálicas dos stellerators.
O que o W-7X conseguiu comprovar é que seus campos magnéticos de aprisionamento do plasma estão funcionando bem. Os testes, publicados na revista Nature, mostram que a máquina está gerando campos magnéticos muito fortes e seguindo com uma precisão impressionante as expectativas dos engenheiros da parafernália. A taxa de erro, segundo o artigo, é menor que 0,001%.
O W-7X é diferente de outros reatores de fusão já inventados porque gera campo magnético em três dimensões, em vez de duas, como faz o modelo inventado na União Soviética, chamado tokamak. Com os campos em 3D, o W-7X não precisa de corrente elétrica, é mais estável que outros modelos e já provou controlar tanto o plasma de hélio quanto o de hidrogênio.

Os testes foram feitos pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos, junto com o Instituto Max Planck de Física do Plasma, na Alemanha. Eles usaram um elétron para percorrer o campo e delinearam seu trajeto com luz fluorescente, mostrando o formato de “jaula” do campo magnético do reator alemão.


É o primeiro passo, mas ainda não chegamos ao ponto de ter o primeiro reator de fusão realmente funcional. Isso só deve começar em 2019, quando o W-7X vai começar a usar deutério, um isótopo do hidrogênio, muito abundante nos oceanos terrestres. No início, porém, só vai gerar energia suficiente para se manter funcionando.
Aumentar a eficiência energética dos reatores é o próximo desafio, assim que eles estiverem fazendo fusão nuclear de forma satisfatória.


Se der certo, podemos ter conseguido a solução energética para a Terra por todo o futuro previsível. Afinal, juntar átomos de hidrogênio é o que o Sol faz há 4 bilhões de anos – e deve continuar fazendo pelos próximos 4 bilhões.
Enviado ao blog por Rafael Regiani

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