EDITORIAL – A Energia do Futuro, por J. Vitorino

EDITORIAL – A Energia do Futuro, por J. Vitorino

A construção de uma máquina a partir da fusão do átomo é uma velha ambição da ciência, para fornecer a humanidade de uma energia limpa, segura, e praticamente ilimitada.

Segundo a Science Alert, o governo dos Estados Unidos tem planos para a construção de um dispositivo de fusão nuclear, mas não foram os primeiros a tomar essa iniciativa.

A fissão nuclear é o atual processo das centrais que geram a energia através da divisão do núcleo.

A quantidade de energia que liberta, é milhões de vezes mais eficiente por unidade de massa do que a baseada no carvão; mas tem uma gestão extremamente dispendiosa em resíduos radioativos, que são de grande perigosidade.

A fusão nuclear é bem diferente; porque não produz resíduos ou outros subprodutos perigosos, e gera enormes quantidades de energia quando os núcleos de dois ou mais átomos leves, são fundidos num núcleo mais pesado a temperaturas incrivelmente altas.

Este processo é tão eficiente que tem alimentado o Sol durante os últimos 4,5 mil milhões de anos.

O maior desafio que se coloca, é que as máquinas de fusão nuclear requerem temperaturas muito mais elevadas do que as instalações de fissão, que são aquecidas apenas a algumas centenas de graus celsius; enquanto as máquinas de fusão nuclear têm que recriar as condições semelhantes ao Sol, que são de dezenas de milhões de graus.

Até agora; o mais próximo que alguém chegou “ao sonho de conseguir a energia ilimitada”, foi uma equipa de físicos do Wendelstein 7-X stellarator em Greifswald na Alemanha, e os investigadores do “EAST” Experimental Advanced Superconducting Tokamak na China; estando ambas as equipas, a tentar conter o plasma superaquecido que resulta da reação de fusão.

Durante o processo, os eletrões são separados dos seus núcleos “criando uma nuvem quente de eletrões e iões conhecida como plasma.

O problema consiste em conter as temperaturas extremamente altas, que podem atingir os 150 milhões de graus Celsius; este número, é 10 vezes superior à temperatura no núcleo do Sol.

Até hoje qualquer material que possamos encontrar na Terra, não seria um recipiente suficientemente seguro para suportar essas elevadas temperaturas; sendo precisamente este obstáculo, que a ciência está próxima de ultrapassar.

Para se ter uma ideia de como isso é difícil, há 8 anos a máquina de fusão nuclear alemã conseguiu aquecer o gás de hidrogénio até 80 milhões de graus celsius, e sustentar uma nuvem de plasma de hidrogénio (durante um quarto de segundo); pode parecer muito pouco, mas a comunidade científica considerou a proeza como um enorme avanço científico.

Logo a seguir à experiência na Alemanha, os responsáveis chineses anunciaram que tinham batido essa marca em termos de duração; produzindo plasma de hidrogénio a aproximadamente 50 milhões de graus Celsius, contendo-o durante alguns segundos.

Como resposta à Alemanha e também à China, os investigadores do PPPL “Princeton Plasma Physics Laboratory” do Departamento de Energia dos EUA, acreditam ter encontrado uma forma de conseguir uma máquina de fusão nuclear.

Para tal; terão que substituir as máquinas tradicionais por outras em forma de anel, conhecidas como “tokamaks” para conter o plasma superaquecido.

O MAST “Mega Ampere Spherical Tokamak” do Reino Unido, também está em fase final de construção; e o NSTX-U “National Spherical Torus Experiment Upgrade” do PPPL que foi lançado há cinco anos seguiu-lhe o exemplo.

Tokamak Nuclear Fusion Power Station

A França não ficou para trás e entrou na corrida da fusão nuclear ” a energia infinita”; onde está prevista a produção de plasma em 2025, o que eu considero uma ambição irrealista.

A ciência está a abrir novas opções para o futuro, encurtando fronteiras e limitações da física, e expandindo o conhecimento de plasmas de altas temperaturas; que vão estabelecendo a base científica para os novos caminhos do futuro, no desenvolvimento da energia extraída da fusão nuclear.

Investir em energias como o hidrogénio para substituir as atuais, seria uma decisão com elevados custos e sem possibilidades de retorno, porque teriam sempre uma utilização transitória.

Se os cientistas nucleares conseguirem a proeza de através da fusão do átomo, produzir (a energia infinita) também conhecida como o Santo Graal da Física, então os humanos terão atingido o “pináculo de uma Civilização tecnológica”.

Joaquim Vitorino – Jornalista e Diretor

 

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