Cientistas se aproximam da ignição de fusão nuclear para gerar energia limpa

Pesquisadores do National Ignition Facility (NIF), do Lawrence Livermore National Laboratory’s (LLNL), nos EUA, conseguiram produzir mais de 1,3 megajoules de eletricidade, quebrando todos os recordes de geração de energia por meio de fusão nuclear. Esses resultados representam um aumento de 25 vezes em relação ao rendimento máximo registrado pelo NIF em 2018.

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A fusão é um tipo de energia nuclear diferente do processo de fissão, usado desde 1950 nos reatores de energia atômica. No sistema de fusão, a energia é gerada a partir da união de átomos, enquanto na fissão convencional, ela é um subproduto derivado da divisão de átomos.

“Esse feito é crucial para a energia de fusão, permitindo que os físicos investiguem as condições em alguns dos estados mais extremos do Universo, incluindo aqueles poucos minutos após o Big Bang. A fusão controlada em laboratório é um dos maiores desafios científicos desta era e este é um importante passo para o futuro”, comemora o professor de física Jeremy Chittenden, coautor do estudo.

Fusão nuclear

O laboratório do NIF concentrou 192 dos lasers mais potentes do planeta em um único feixe preciso e poderoso do tamanho da ponta de um lápis. Esse feixe é apontado para uma esfera cheia de hidrogênio, gerando temperaturas superiores a 82 milhões de graus Celsius e pressões de mais de 100 bilhões de atmosferas terrestres.

Esse calor intenso e constante faz o plástico da esfera explodir, permitindo que os átomos de hidrogênio que estão lá dentro se fundam em alguns bilionésimos de segundo, liberando uma enorme quantidade de energia concentrada por meio de uma reação termonuclear controlada.

“O que foi alcançado pelo NIF alterou completamente o cenário de fusão nuclear. Agora esperamos usar esquemas de plasmas inflamados tanto para descobertas científicas quanto para produção de uma energia limpa, sem resíduos perigosos ou gases de efeito estufa”, explica Chittenden.

Energia para o futuro

Em vez de minerar carvão ou procurar por combustíveis fósseis, a fusão nuclear é uma fonte de energia totalmente limpa, renovável e poderosa. Só para se ter uma ideia, a quantia de 1,3 megajoules atingida pelo NIF equivale a 10 quatrilhões de watts de potência de fusão em 100 trilionésimos de segundo.

Parece muito, mas segundo o professor Chittenden, a quantidade de energia necessária para fazer uma usina nuclear funcionar de maneira satisfatória ainda precisa ser centenas ou até milhares de vezes maior a cada pulso. O que os pesquisadores conseguiram agora, foi se aproximar do feito de gerar mais energia do que gastam para produzir a fusão.

“Isso significa que não vamos realmente dizer que a fusão está operacional até que ela possa gerar mais energia de saída do que é colocada em um dispositivo. O último experimento resultou em uma fusão que rendeu cerca de dois terços da energia do laser de entrada, chegando mais perto do limite do que nunca e nos deixando bem perto do limiar da ignição de fusão”, encerra o professor Chittenden.

Fonte: Phys.org