Cientistas tentam criar "microssol" na Terra para fornecer energia limpa e ilimitada

2018-04-16 14:02:00

Produzir energia de fusão nuclear é uma das grandes promessas da engenharia, tanto que, em tom de piada, dizem que ela é a energia do futuro… e sempre será.

Mas um grupo de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da empresa Commonwealth Fusion Systems está apostando em acabar com a piada: eles estão construindo uma usina nuclear que poderia produzir energia limpa e praticamente ilimitada.

Seu objetivo é ter, em 15 anos, uma usina que funcione como um microssol, que produza um calor capaz de gerar 200 megawatts continuamente e sem produzir poluição. Essa quantidade de energia é capaz de abastecer uma cidade pequena, de cerca de 200 mil habitantes.

"Se tivermos sucesso, seria a primeira vez que isso aconteceria", diz Martin Greenwald, um dos líderes do Centro de Ciência e Fusão de Plasma do MIT, que está desenvolvendo este projeto, batizado de Sparc.

A chave está nos ímãs

O experimento Sparc é baseado na fusão nuclear, um processo no qual elementos leves, como o hidrogênio, se juntam para formar elementos mais pesados, como o hélio, que libera imensas quantidades de energia.

De fato, a fusão nuclear é o mesmo processo gerador de energia que ocorre no sol e nas estrelas.

Para alcançar esse processo, a matéria deve ser aquecida a temperaturas muito altas, que superam as centenas de milhões de graus. A matéria nesse estado tão quente é chamada plasma.

Mas a fusão nuclear é alcançada apenas se o plasma permanecer aquecido. Para fazer isso, é necessário isolá-lo da matéria comum, com reatores em forma de anéis chamados tokamak, que criam um campo magnético que mantém o plasma "enjaulado".

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O sucesso de um tokamak depende da qualidade de seus ímãs. Quanto mais potentes e de melhor qualidade eles forem, melhor o isolamento térmico que proporcionam para o plasma. É como um casaco: quanto mais robusto e de melhor qualidade for o tecido, mais ele manterá o corpo protegido do frio.

O problema é que o tokamak que existe hoje consome mais energia do que consegue produzir por meio da fusão. Ou seja, eles funcionam, mas não seriam lucrativos para serem usados fora de um laboratório.

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A esperança de Sparc é que seu tokamak tenha ímãs mais poderosos, de melhor qualidade, menores e mais rápidos, com os quais ele consiga otimizar o processo de fusão.

Com esses ímãs, ele espera produzir um campo magnético quatro vezes mais forte do que qualquer outro que tenha sido usado em um experimento de fusão.

O objetivo é aumentar em dez vezes a potência gerada por um tokamak.

Se der certo, será a primeira vez que um dispositivo de fusão de plasma produz mais energia do que consome.

Energia segura, limpa e ilimitada

Quando nos falam sobre usinas nucleares, é comum lembrarem de catástrofes como Chernobyl, em 1986, ou Fukushima, em 2011.

"Este é um processo completamente diferente", diz Greenwald.

A energia nuclear comum usa átomos muito pesados, como o urânio ou o plutônio, que quebram e liberam energia, em um processo chamado de fissão, semelhante ao usado para construir armas nucleares.

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A fusão é o processo oposto, no qual elementos leves, como o hidrogênio, se unem e produzem hélio.

Segundo Greenwald, em um experimento como a Sparc, não há a possibilidade de gerar uma reação em cadeia como a que ocorreu em Fukushima. "(Na Sparc), se você quiser parar a reação, basta fechar a válvula", diz ele.

Os elementos com os quais a Sparc trabalhará são principalmente hidrogênio, que, segundo os pesquisadores do MIT, "há suficiente na Terra para atender às necessidades humanas por milhões de anos", com o qual uma máquina de fusão nuclear tem potencial de gerar energia praticamente ilimitada.

Além disso, como a fusão não é produzida a partir de combustíveis fósseis, ela não gera gases de efeito estufa ou outros poluentes como dióxido de enxofre ou partículas como a fuligem.

Será possível desta vez?

Em meio ao entusiasmo, há vozes céticas.

"Este financiamento para o MIT [neste projeto] é excelente, mas não há forma de conseguir que o setor privado assuma o controle de todo o programa de fusão", disse à revista Nature Stewart Prager, ex-diretor do Laboratório de Física de Plasma de Princeton, em Nova Jersey.

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Howard Wilson, professor de física de plasma na Universidade de York, no Reino Unido, disse ao jornal The Guardian que, embora o projeto pareça interessante, ele não vê como eles podem alcançar o objetivo de colocar sua energia na rede em 15 anos.

"É um cronograma agressivo, mas achamos é possível", diz Greenwald.