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"Sol artificial" deve entrar em funcionamento em 2020 na China

Homem trabalha dentro de um reator de fusão nuclear HL-2M Tokamak, apelidado como o "sol artificial", em construção em Chengdu, província de Sichuan, China - Liu Haiyun/Chengdu Economic Daily/Reuters
Homem trabalha dentro de um reator de fusão nuclear HL-2M Tokamak, apelidado como o "sol artificial", em construção em Chengdu, província de Sichuan, China Imagem: Liu Haiyun/Chengdu Economic Daily/Reuters

De Tilt, em São Paulo

19/12/2019 13h41

O dispositivo tokamak HL-2M, construído para replicar a fusão nuclear teve uma importante atualização. De acordo com o cientista Duan Xuru, o projeto, que ficou popularmente conhecido como "Sol artificial", deve entrar em operação na China em 2020.

Em entrevista à revista Newsweek, os cientistas envolvidos na construção afirmaram que a ideia é replicar a fusão nuclear, mesma reação que alimenta o Sol. Com isso, a humanidade poderia ter uma fonte de energia limpa e praticamente ilimitada.

A aposta para isso são reatores chamados de tokamak, onde isótopos de hidrogênio (deutério e trítio) são expostos a temperaturas extremamente altas até se transformar em um plasma, fundir átomos e, assim, liberar energia.

Como funciona

A fusão nuclear é a fonte de energia do Sol e de todas as outras estrelas. Em condições de pressão e temperatura extremas, os átomos de hidrogênio entram em colisão e fusionam, liberando quantidades enormes de energia. A fusão de átomos leves libera quatro milhões de vezes mais energia que a combustão do carvão, do petróleo ou do gás (feitas em termelétricas), e quatro vezes mais energia que reações de fissão nuclear (realizadas em usinas nucleares).

Para reproduzir o que acontece nas estrelas, os pesquisadores colocam dentro de uma instalação experimental chamada tokamak isótopos de hidrogênio (deutérios e trítios) e precisam criar condições para que seus núcleos fusionem.

Essas condições são: temperatura muito elevada (da ordem de 150 milhões de graus Celsius), grande densidade de partículas para criar o maior número possível de colisões de átomos e um tempo de confinamento de energia longo o suficiente para que as colisões aconteçam na velocidade mais alta possível.

Ao conseguir criar a fusão nuclear e manter o processo de maneira estável por certo tempo, a energia liberada na fusão dos núcleos atômicos é absorvida em forma de calor pelas paredes da câmara a vácuo. Uma central usa esse calor para produzir vapor que, a partir de turbinas e alternadores, produzirá energia elétrica.

O processo de fusão nuclear é considerado o futuro da energia porque ele não emite gás carbônico (CO2) nem outros gases de efeito estufa, não cria rejeitos radiativos e usa material com nível de radiação muito mais baixo que o de usinas de fissão nuclear (em operação no mundo atualmente).

Em 2016, os cientistas chineses tinham conseguido manter estável o plasma de hidrogênio dentro da instalação durante 102 segundos, o que foi um recorde. No final do ano passado, o feito foi alcançar a temperatura de 100 milhões de graus Celsius.

O próximo desafio é reproduzir a fusão nuclear em equipamentos maiores, semi-industriais, para assim ampliar o número de fusões nucleares e manter as condições por longo tempo e testar as condições de produção de grande quantidade de energia.

Astronomia