publicidade

publicidade

Máquina de fusão nuclear alemã pode gerar energia limpa no futuro


Parece assustador falar em fusão nuclear, mas a máquina alemã pretende reproduzir o processo de fusão que ocorre no Sol, sem radiação e produzindo energia limpa, diferente da fissão nuclear.

Na fissão nuclear um átomo é forçado a dividir-se em dois mais leves, gerando energia e também resíduos tóxicos e radioativos. Por outro lado, na fusão nuclear, dois átomos colidem propositalmente, formando um terceiro átomo mais pesado e liberando energia, sendo o átomo produzido não tóxico, normalmente.  A ideia de fusão nuclear não é nova, começou a ser desenvolvida em meados do século passado, mas só passou a ser produzida pelos alemães recentemente.

Imagem: ipp.mpg.de
Imagem: ipp.mpg.de

Wendelstein 7-X é o nome do reator alemão que promete reproduzir as reações que ocorrem no Sol. Como o objetivo é imitar a fusão que ocorre nas estrelas, o reator é chamado de “stellerator”. Ele possuir 16 metros de extensão em forma de anel, com 50 bobinas supercondutoras e o formato é proveniente de resultados de cálculos de otimização.

Foram nove anos de construção do gerador e mais de um milhão de horas de montagem, finalizada em abril de 2014, quando começou a ser preparado para testes. As experiências começaram em dezembro de 2015 e os resultados foram publicados em um artigo da revista Nature em novembro de 2016 .

Os átomos de gás que são fundidos se repelem porque apresentam carga elétrica de mesmo sinal, mas uma grande quantidade de calor força os átomos a se aproximarem, resultando em plasma. O plasma não é sólido nem líquido e é difícil encontrar uma forma de geração que sobreviva às altas condições de pressão promovidas pelo calor. Para isso, pensou-se em manter o gás e o plasma contidos por campos magnéticos, mantendo uma distância da superfície do gerador (para que ela sobreviva).

A diferença do Wendelstein 7-X para outros geradores é que ele utiliza campos magnéticos em 3D ao invés de 2D, de forma que não é necessário utilizar corrente elétrica e também provou ser mais estável. Para testar o gerador, os pesquisadores usaram uma luz fluorescente para delinear o trajeto de um elétron, verificando o campo magnético. Para otimização do campo magnético foram considerados sete critérios de funcionamento do gerador.

Imagem: ipp.mpg.de
Imagem: ipp.mpg.de

Os primeiros testes com o reator demonstraram resultados promissores e conseguiram manter o plasma sobre controle com os campos magnéticos. Em 2015, os primeiros testes foram realizados com hélio, que foi observado por meio de câmeras instaladas e dispositivos de medição, durando um décimo de segundo e atingindo uma temperatura próxima a um milhão de graus Celsius. A escolha inicial do hélio é porque ele é mais fácil de ionizar que o hidrogênio, o qual foi testado em fevereiro de 2016. Para novos testes, projetou-se a instalação de placas de carbono para proteger as paredes do recipiente de plasma, permitindo atingir maior potência, maiores temperaturas e descargas mais longas que um segundo.

A previsão é de que o Wendelstein 7-X comece a funcionar em 2019 e utilize o deutério (isótopo do hidrogênio e abundante no planeta). No caso do hidrogênio, por exemplo, 6g podem gerar energia suficiente para abastecer uma casa com 4 pessoas por pouco mais de 150 dias. Inicialmente, o reator só vai gerar energia suficiente para o seu funcionamento. O próximo passo é aumentar a eficiência dos reatores e, em alguns anos, produzir energia limpa em larga escala.

 Referências: Nature; IPP; Max-Plank-Gesellschaft; ME; Super; International Business TimesScience Alert.


publicidade

publicidade

  • Thiago A. Barbosa

    eu pensava que ainda não tinha sido inventado um método para fusão nuclear aqui na terra, isso é SENSACIONAL. Quando os alemães não estão porres de confiança eles realmente sabem fazer e utilizar ciência.