Avanço na fusão nuclear aumenta esperança de energia limpa ilimitada

A civilização humana é extremamente dependente das fontes de energéticas e estas são dos maiores problemas da civilização, uma vez que os combustíveis fósseis estão a esgotar-se e são poluentes – as consequências de décadas de consumo desmesurado destas fontes começam agora a sentir-se -, a produção de energia renovável ainda não é suficiente para satisfazer as necessidades da população e a energia nuclear tem-se revelado desastrosa – recorde-se os desastres de Chernobil e Fukushima.

A produção de energia através da fusão nuclear é trabalhada há vários anos, para que se consiga atingir uma fonte energética barata, limpa e com um potencial inesgotável, ou seja uma fonte rentável.

A fusão nuclear é processo através do qual dois ou mais núcleos atómicos se juntam e formam um outro núcleo de maior número atómico. Este processo requer muita energia e, geralmente, liberta muito mais energia do que a que consome e acontece de forma natural nas estrelas. O processo ocorre quando elevadas pressões e temperaturas aliadas a uma grande densidade de matéria obrigam a que o núcleo de dois átomos de hidrogénio se fundam para produzir um átomo de hélio e um neutrão. O resultado desta fusão liberta energia, o que gera reacções em cadeia e é o processo de fusão mais comum.

Nos reactores nucleares, os cientistas optaram por elementos diferentes, já que seria necessário esperar muito tempo para se observar a colisão de dois átomos de hidrogénio. Para obter um processo mais rápido são normalmente utilizados deutério e trítio – dois isótopos do hidrogénio (elementos que têm o mesmo número de protões mas diferente número de neutrões).

Apesar de o processo ser estudado há anos, ainda não foi encontrada uma forma de controlar a fusão nuclear, ao contrário da fissão – processo em que dois núcleos se desagregam e dão origem a um elemento químico mais leve. Contudo, uma equipa norte-americana conseguiu, pela primeira vez, produzir mais energia através da fusão do que a que necessitou para iniciar o processo de reacção.

Como se processa a fusão em laboratório

As experiências têm estado a ser feitas na National Ignition Facility, no Laboratório Nacional Lawrence Livermore na Califórnia, escreve o Guardian, e os resultados foram agora publicados na revista Nature. Nos testes, os cientistas têm recorrido a 192 poderosos lasers para esmagar uma quantidade ínfima de combustível de um modo rápido e forte que o processo se torna mais quente que o sol. O processo decorre numa cápsula de ouro chamada hohlraum.

Os feixes de laser entram pela parte inferior e superior da cápsula que contém uma esfera milimétrica com uma cobertura de plástico. No interior da esféria está o combustível, no estado de plasma, com deutério e títrio. Os laser batem contra a parede interior do hohlraum. O ouro, por sua vez, aquece e cria feixes de raios X, que atingem a cobertura de plástico da esfera. Esta dilata-se, comprimindo no interior o plasma.

Durante alguns anos, os investigadores utilizaram lasers inicialmente fracos, que iam aumentando e energia, por questões de precaução. O resultado causava um distúrbio na esfera e impedia o bom rendimento da fusão. Porém, nos últimos meses de 2013, os cientistas começaram a utilizar laser mais fortes no início do processo e conseguiram quantificar mais energia libertada através da fusão do que a energia que atingia a esfera.

No entanto, os testes ainda estão longe da energia que começa por ser disparada pelos 192 lasers, mas estes novos resultados são boas notícias sobre o desenvolvimento desta fonte de energia limpa.