O objetivo deles é construir em 15 anos uma usina que produza um calor capaz de abastecer uma cidade de 200 mil habitantes de forma contínua e sem produzir poluição.
15 abr 2018
07h09
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.
A Sparc planeja ser o primeiro experimento nuclear que produz mais energia do que consome
Foto: Ken Fila/MIT
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.
Martin Greenwald acredita que em 15 anos será possível criar energia nuclear de forma sustentável
Foto: Bryce Vickmark/MIT
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".
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.
A energia nuclear tem o potencial de nos fornecer energia limpa e praticamente ilimitada
Foto: Getty Images
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.
A fusão nuclear é a fonte de energia do sol e das estrelas
Foto: Getty Images
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.
Os tokamak da Sparc usarão ímãs de melhor qualidade para melhorar seu isolamento
Foto: Getty Images
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.
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