Você já imaginou como seria ter um sol artificial na Terra? Pois é exatamente isso que a China está tentando fazer com seu reator de fusão nuclear, o HL-2M Tokamak, que foi colocado em funcionamento em dezembro de 2020.
Neste post, vamos explicar o que é a fusão nuclear, como funciona o tokamak e quais são os benefícios e desafios dessa tecnologia.
Índice
O que é fusão nuclear?
A fusão nuclear é um processo em que dois átomos leves se unem para formar um átomo mais pesado, liberando uma grande quantidade de energia. É assim que o Sol e as estrelas produzem sua luz e calor, fundindo núcleos de hidrogênio em núcleos de hélio. A fusão nuclear é considerada uma forma de energia limpa e praticamente inesgotável, pois não gera resíduos radioativos nem emissões de gases de efeito estufa.
No entanto, para realizar a fusão nuclear na Terra, é preciso criar condições extremas de temperatura e pressão, que só existem no núcleo do Sol. Para isso, os cientistas usam uma máquina chamada tokamak, que é uma câmara a vácuo em forma de anel onde o gás é aquecido a mais de 100 milhões de graus Celsius, transformando-se em um estado da matéria chamado plasma. O plasma é composto por elétrons e íons carregados eletricamente, que se movem rapidamente e se chocam uns com os outros. Para que esses choques resultem em fusão, o plasma precisa ser confinado e controlado por poderosos ímãs, que impedem que ele toque nas paredes da câmara e perca energia.
O que é HL-2M Tokamak e como funciona?
O HL-2M Tokamak é o reator de fusão nuclear mais avançado da China, e um dos mais potentes do mundo. Ele é capaz de gerar temperaturas de 150 milhões de graus Celsius, dez vezes mais quentes do que o centro do Sol. Em abril de 2023, ele bateu um recorde ao manter um plasma estável por 403 segundos, superando em 101 segundos a marca anterior, alcançada em 2017. Esse é um passo importante para chegar ao objetivo final da fusão nuclear: produzir mais energia do que consome.
A China tem investido pesadamente em seu programa de fusão nuclear, e pretende usar essa energia comercialmente até 2050. O país também participa do projeto ITER (Reator Experimental Termonuclear Internacional), uma iniciativa internacional que visa construir o maior tokamak do mundo na França, com previsão de entrar em operação em 2025. O ITER terá capacidade para gerar 500 megawatts de potência com apenas 50 megawatts de entrada, o que seria um marco histórico para a energia de fusão.
Quais os desafios dessa tecnologia?
Apesar dos avanços recentes, a fusão nuclear ainda enfrenta muitos desafios técnicos e científicos, como aperfeiçoar os materiais e os sistemas de resfriamento do tokamak, aumentar a eficiência e a segurança do processo, reduzir os custos e os riscos ambientais, e integrar essa fonte de energia à rede elétrica. Além disso, há questões éticas e políticas envolvidas na pesquisa e no uso da fusão nuclear, como a distribuição equitativa dos recursos e dos benefícios, a proteção contra o uso militar ou terrorista dessa tecnologia, e a participação pública no debate sobre seus impactos sociais e ambientais.
A fusão nuclear é uma das grandes promessas da ciência para o futuro da humanidade. Ela pode oferecer uma solução sustentável para a crescente demanda por energia no mundo, contribuindo para o combate às mudanças climáticas e para o desenvolvimento econômico e social. No entanto, ela também requer muita responsabilidade e cooperação entre os países e as instituições envolvidas nessa área. Por isso, é importante acompanhar os avanços e os desafios dessa tecnologia, que pode mudar radicalmente a forma como produzimos e consumimos energia.