A ideia de “clonar o Sol” sempre pareceu ficção científica, mas, na prática, o que os cientistas buscam não é criar uma estrela, e sim reproduzir o processo físico que faz uma estrela brilhar: a fusão nuclear.
Esse é o princípio por trás do reator chinês EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), conhecido mundialmente como o “sol artificial” e os avanços recentes mostram que estamos mais perto do que nunca de transformar esse sonho em uma fonte real de energia limpa e praticamente inesgotável.
Todo o processo de geração de energia a partir de fontes atômicas, que popularmente chamamos de energia nuclear, se baseia no princípio da fissão nuclear. A fissão ocorre quando o núcleo de um átomo pesado, como o urânio235 ou o plutônio239, absorve um nêutron e o núcleo do átomo acaba se dividindo em dois fragmentos menores. Esse processo liberando uma quantidade significativa de energia na forma de calor que aquece a água, gera vapor e movimenta turbinas que produzem eletricidade.
A fusão nuclear é uma espécie de processo inverso. Núcleos atômicos leves, como isótopos de hidrogênio, se unem para formar núcleos mais pesados, liberando uma quantidade colossal de energia.
No interior do Sol, isso ocorre naturalmente graças à pressão gravitacional gigantesca que comprime o plasma a temperaturas de cerca de 15 milhões de graus Celsius. Na Terra, como não podemos reproduzir essa pressão, precisamos compensar com temperaturas ainda mais altas, chegando a mais de 100 milhões de graus. A fusão é considerada a forma de energia mais limpa e abundante do universo, pois não produz resíduos radioativos de longa duração e utiliza como combustível elementos amplamente disponíveis.
Para tentar reproduzir esse processo, os cientistas utilizam dispositivos chamados tokamaks, que são câmaras em formato de anel que confinam o plasma por meio de campos magnéticos extremamente intensos. O EAST é um dos tokamaks mais avançados do mundo e foi projetado para manter o plasma quente e estável por longos períodos, algo essencial para que a fusão se torne energeticamente viável.
O grande desafio é alcançar o ponto em que a energia gerada pela fusão seja maior do que a energia necessária para manter o plasma confinado e aquecido e é nesse sentido que os resultados divulgados essa semana chamaram a atenção da comunidade científica internacional. O reator conseguiu, pela primeira vez, operar acima do chamado Limite de Greenwald, um parâmetro que define a densidade máxima de plasma que um tokamak pode suportar antes de se tornar instável.
A superação desse limite era considerada quase impossível, mas os pesquisadores chineses conseguiram aumentar significativamente a densidade do plasma sem perder estabilidade. Isso significa que o reator conseguiu colocar mais combustível dentro da câmara, o que aumenta a taxa de fusão e aproxima o sistema do ponto de ignição, quando a reação se torna autossustentável.
O experimento remove um dos maiores obstáculos para a fusão controlada e o reator chinês está mais perto de fornecer energia limpa quase ilimitada. Mas não para por aí, os pesquisadores também aperfeiçoaram técnicas de aquecimento e aprimoraram o controle da interação entre o plasma e as paredes do reator, que reduzem impurezas, estabilizaram o comportamento do plasma e permitem que o sistema opere em um regime previsto teoricamente, mas nunca antes demonstrado na prática.
Se a fusão nuclear se tornar comercial, o impacto será comparável às maiores revoluções energéticas da história. A humanidade teria acesso a uma fonte de energia praticamente infinita, sem emissões de carbono, sem risco de acidentes como os associados à fissão nuclear e com resíduos mínimos. Por que? – você deve estar se perguntando.
O que acontece é que como o combustível é leve e estável, não existe o risco de uma reação em cadeia descontrolada. Além disso, não há risco de derretimento de núcleo, explosão ou liberação massiva de radiação, porque a fusão só ocorre sob condições extremas que desaparecem instantaneamente quando o sistema perde estabilidade. Se algo dá errado, o plasma simplesmente esfria e a reação se interrompe sozinha.
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Ainda precisamos reconhecer que o “sol artificial” chinês é um laboratório, não uma usina e que nem ele produz, hoje, mais energia do que consome. A fusão comercial ainda exige avanços diversas áreas como materiais, controle de plasma, engenharia de reatores e redução de custos. Mesmo assim, o consenso entre especialistas é que nunca estivemos tão perto de transformar a fusão em realidade.