DESY/Science Communication Lab
Um raio laser ultraintenso expulsa tantos elétrons do átomo de Iodo (dir.) que o átomo começa a arrastar elétrons do resto da molécula (esq.) – apenas para os expulsar também
Nos últimos 30 anos, tem se dito que a energia de fusão comercialmente viável está “no horizonte”, uma meia-verdade que já se tornou piada no mundo da física. Agora, a Agni Energy Inc. tem um plano para desenvolver um reator de fusão que, diz a empresa, “está mais perto do que apenas no horizonte”.
Os reatores nucleares fazem uso de um processo chamado de fissão nuclear, que libera energia ao separar átomos. Contudo, o problema da fissão é criar subprodutos radioativos que devem ser armazenados.
Pelo contrário, a fusão (que em vez de separar, une os átomos) também libera energia, mas os cientistas ainda não foram capazes de desenvolver um reator de fusão viável. Se os cientistas conseguissem, de faco, atingir o tal horizonte, esses reatores seriam capazes de criar mais energia do que a fissão nuclear, sem os subprodutos prejudiciais.
Mas como funcionam os reatores de fusão nuclear?
A maioria aquece o plasma a temperaturas extremas através de lasers ou feixes de iões. Ou, em alternativa, comprimem o plasma com ímãs a densidades muito elevadas.
No entanto, ambos os métodos são uma dor de cabeça. Demitri Hopkins, diretor da Agni Energy Inc., explica que os feixes exigem muita energia para o sistema funcionar. Os ímãs também são um problema, dado que se energizarmos o plasma podemos não conseguir manter os átomos estáveis o suficiente para conter toda a energia.
A nova abordagem utilizaria campos elétricos e magnéticos para criar um dispositivo híbrido de fusão que, em vez de tentar fundir os átomos de uma fonte, atinge um feixe de átomos contra um alvo sólido, fazendo com que os átomos do feixe se fundam com os átomos do sólido.
O feixe é composto por deutério, um isótopo de hidrogênio pesado com apenas um nêutron. Já o alvo consiste em trítio, um hidrogênio pesado com dois nêutrons. A abordagem usa hidrogênio por ser o elemento mais leve. Na fusão, os elementos mais leves produzem mais energia.
As lentes magnéticas estabilizam e excitam os átomos do feixe e, quando o feixe atinge o alvo, os dois tipos de átomos de hidrogênio se fundem e liberam nêutrons de alta energia, que podem ser usados para aquecer água ou alimentar turbinas a vapor.
A fusão cria ainda hélio não tóxico e um pouco de trítio, que pode ser reutilizado como combustível.
A ideia de fusão “feixe-alvo” foi proposta pela primeira vez na década de 1930, mas foi considerada inviável, pois usa mais energia do que gera. “Foi logo descartada como um caminho para a fusão por irradiar muita energia, que não é utilizável. Espalha-se muita energia quando o feixe atinge o alvo”, explicou Hopkins.
O fato de muita energia ser perdida ditou o fim da ideia.
Menos dispersão
No entanto, a equipe por trás da nova abordagem disse ser capaz de ajustar os átomos, tanto no alvo como no feixe, através de um ajuste na polarização do spin.
Ao inclinar os spins, os cientistas podem ultrapassar a barreira de Coulomb, ou “as forças que repelem átomos que ficam muito próximos”, fazendo com que os átomos consigam estar próximos o suficiente para propiciar uma reação de fusão nuclear.
Isso faz com que se espalhem menos átomos, aumentando assim a energia a ser aproveitada.
Ainda assim, há quem duvide da abordagem de Hopkins. Embora seja quase um dado garantido que a polarização dos spins melhora a eficiência, o truque (e a tarefa mais complicada) é colocar a ideia em prática.
Mas Hopkins está otimista e afirma que o projeto Agni não irá demorar nem 30 anos. “Nos últimos 80 anos, as pessoas têm dito que estão próximas da fusão nuclear. Algum dia, alguém teria que quebrar isso.”
Ciberia // ZAP
