Cientistas dos EUA alcançaram uma descoberta de fusão nuclear há muito esperada, diz a fonte

CNN
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Pela primeira vez, cientistas americanos do National Ignition Facility no Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia, produziram com sucesso uma reação de fusão nuclear que resultou em um ganho líquido de energia, confirmou uma fonte familiarizada com o projeto à CNN.

Espera-se que o Departamento de Energia dos EUA anuncie oficialmente o avanço na terça-feira.

O resultado do teste será um grande passo na busca de décadas para liberar um suprimento infinito de energia limpa que poderia ajudar a acabar com nossa dependência de combustíveis fósseis. Durante décadas, os pesquisadores tentaram recriar a fusão nuclear – o tipo de fusão que alimenta o Sol.

A secretária de Energia dos EUA, Jennifer Granholm, fará um anúncio na terça-feira sobre um “grande avanço científico”, anunciou o departamento no domingo. A descoberta foi relatada pela primeira vez Financial Times.

Fusão nuclear Ocorre quando dois ou mais átomos são fundidos para formar uma grande massa de energia na forma de calor. Ao contrário da fissão nuclear, que alimenta a eletricidade em todo o mundo, ela não produz resíduos radioativos duradouros.

Cientistas de todo o mundo estão progredindo usando métodos diferentes para atingir o mesmo objetivo.

O programa National Ignition Facility gera energia por meio da fusão nuclear, conhecida como “fusão inercial termonuclear”. Na prática, os cientistas americanos disparam uma partícula movida a hidrogênio em uma matriz de quase 200 lasers, produzindo essencialmente rajadas muito rápidas e repetitivas a uma taxa de 50 vezes por segundo.

A energia coletada de nêutrons e partículas alfa é extraída como calor, e esse calor é a chave para a produção de energia.

Tony Rolstone, especialista em fusão do departamento de engenharia da Universidade de Cambridge, disse à CNN: “Eles têm uma reação de fusão ao bombardear o exterior com raios de luz. “Eles aquecem o exterior; isso cria uma onda de choque.”

Embora o ganho líquido de energia da fusão nuclear seja grande, é muito menor do que o necessário para aquecer redes elétricas e edifícios.

“É quase o necessário para ferver 10 chaleiras de água”, disse Jeremy Chittenden, co-diretor do Centro de Pesquisa de Fusão Passiva do Imperial College London. “Para transformar isso em uma usina de energia, teríamos que fazer uma enorme ganho de energia – teria que ser significativamente maior.”

Na Inglaterra, os cientistas estão tentando criar o mesmo resultado com uma máquina gigante em forma de rosquinha com ímãs gigantes chamada tokamak.

Depois que uma pequena quantidade de combustível é injetada no tokamak, ímãs gigantes são ativados para gerar plasma. O plasma deve atingir pelo menos 150 milhões de graus Celsius, 10 vezes mais quente que o núcleo do Sol. Ele une as partículas do combustível. Na fusão nuclear, o produto fundido tem menos massa que os átomos originais. A massa que falta se torna uma enorme quantidade de energia.

Os nêutrons que escapam do plasma atingem um “cobertor” nas paredes do tokamak e sua energia cinética é convertida em calor. Esse calor pode ser usado para aquecer água, gerar vapor e turbinas de energia.

No ano passado, cientistas trabalhando perto de Oxford conseguiram gerar níveis recordes de energia sustentada. No entanto, durou apenas 5 segundos.

Seja usando ímãs ou disparando partículas com lasers, o resultado é o mesmo: o calor é a chave para a produção de energia por meio do processo de união dos átomos.

Um grande desafio no aproveitamento da energia de fusão é sustentá-la por tempo suficiente para alimentar redes elétricas e sistemas de aquecimento em todo o mundo.

Chittenden e Rulestone disseram à CNN que cientistas de todo o mundo agora precisam ampliar drasticamente seus programas de fusão e cortar custos. Levará anos de mais pesquisas para torná-lo comercialmente viável.

“No momento, gastamos muito tempo e dinheiro em todos os testes que fazemos”, disse Chittenden. “Precisamos reduzir custos por um fator enorme.”

Ainda assim, Chittenden chamou este novo capítulo na fusão nuclear de “um verdadeiro momento de avanço”.

Rollstone disse que mais trabalho precisa ser feito para desenvolver a fusão para gerar eletricidade em escala comercial.

“O contra-argumento é que esse resultado está a quilômetros de distância do ganho real de energia necessário para gerar eletricidade”, disse ele. “Portanto, podemos dizer que é uma vitória da ciência, mas está longe de fornecer energia útil.”