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Será? Reator de fusão nuclear do MIT deve funcionar, indicam estudos

Modelo de como será o reator SPARC - T. Henderson/CFS/MIT-PSFC/Divulgação
Modelo de como será o reator SPARC Imagem: T. Henderson/CFS/MIT-PSFC/Divulgação

Gabriel Joppert

Colaboração para Tilt

01/10/2020 18h51

Sem tempo, irmão

  • A física por trás do projeto de reator de fusão nuclear do MIT foi revelada em uma série de artigos
  • Os estudos indicam que o protótipo deverá ser capaz de gerar a energia necessária para fusões nucleares
  • A fusão nuclear pode ser uma alternativa limpa e eficiente para a produção de energia elétrica

Há alguns anos o MIT, em parceria com a empresa derivada Commonwealth Fusion Systems, desenvolve planos para o SPARC, um reator de fusão nuclear. O reator pretende ser um protótipo para a criação de usinas que usem a fusão para produzir energia elétrica de maneira limpa e eficiente.

Com a publicação de sete artigos por pesquisadores de 12 instituições diferentes, o MIT revelou a física por trás do projeto de construção do reator. Os achados foram reunidos em uma edição especial do Journal of Plasma Physics.

Ao que indicam os estudos, nenhum impedimento ou surpresa apareceu na fase de planejamento, o que significa que o reator deve funcionar quando construído, conforme informou Martin Greenwald, que lidera o projeto, ao New York Times. "Se conseguirmos superar os desafios de engenharia, a máquina irá se comportar conforme previsto", confirmou Greenwald.

Como funciona?

A fusão nuclear ocorre quando dois os mais núcleos atômicos, submetidos a uma enorme quantidade de energia, se fundem para formar outros tipos de núcleos e partículas subatômicas (nêutrons ou prótons).

Este tipo de reação é o que ocorre no interior de estrelas, como o Sol. Sob temperatura e pressão extremas, os átomos entram em colisão e se fundem, liberando enormes quantidades de energia.

O SPARC fará justamente isso. O reator poderá ser o primeiro dispositivo experimental a chegar a uma reação de fusão nuclear manipulando "plasma ardente", fundindo átomos de isótopos do hidrogênio para formar hélio e gerar quantidades enormes de energia.

O "plasma" aqui diz respeito ao quarto estado físico da matéria. Ele ocorre quando uma substância no estado gasoso é aquecida a tal ponto que, por conta da alta agitação molecular, os átomos se desfazem, gerando uma massa disforme de elétrons e núcleos.

O SPARC é um reator do tipo tokamak, uma estrutura em formato de túnel circular, como a câmara de um pneu. Esta câmara é cercada por ímãs supercondutores que tem a capacidade de gerar um campo magnético extremamente poderoso, elevando a matéria do interior a temperaturas altíssimas e mantendo o plasma confinado.

Os pesquisadores do SPARC preveem que conseguiriam gerar o dobro da energia necessária para atingir a fusão. Estudar o comportamento da matéria em estado de plasma é o passo inicial para se poder criar um protótipo de usina para gerar energia elétrica a partir da fusão nuclear.

A iniciativa do MIT é apenas uma entre muitas do tipo que pretendem comercializar a energia de fusão nuclear nas próximas décadas, dentre as quais estão o europeu Iter e o chinês EAST.

A construção do SPARC deve começar no ano que vem e levar de três a quatro anos. A esperança é que na próxima década já seja possível construir uma usina de energia elétrica limpa e eficiente, imitando as reações de fusão nuclear ocorridas no núcleo do Sol.

Errata: o texto foi atualizado
Diferentemente do informado, a fusão nuclear não ocorre na superfície de estrelas como o sol. O erro foi corrigido