Hoje em dia é difícil imaginar a nossa vida sem energia. O nosso apetite por energia é quase insaciável, mas infelizmente a contaminação ambiental é um facto e um problema real cada vez maior.
Os combustíveis fósseis representam mais de 90 % da energia actual, mas o seu uso está a começar a ser mais limitado por duas razões principais. Por um lado, são provenientes de fontes que se vão esgotar um dia, e por outro lado provocam imensos problemas ambientais, como a emissão de gases com efeito de estufa que contribuem para o aquecimento global.
Há muitos anos que se tem vindo a desenvolver a tecnologia no sentido de aproveitar as energias renováveis um pouco por todo o mundo, tendo já sido obtidos grandes avanços. Mais recentemente, os cientistas começaram a trabalhar na fusão nuclear.
A fusão nuclear: uma energia alternativa
A fusão nuclear é uma reacção física durante a qual dois núcleos de átomos se aproximam o suficiente até formarem um ou mais núcleos de átomos diferentes, ou partículas subatómicas, como neutrões e protões.
Os átomos que resultam da fusão têm uma massa menor que a soma dos átomos iniciais. Esta massa não desaparece. Na realidade transforma-se em energia, segundo a equação de Einstein de equivalência massa-energia, E = mc². Consequentemente, durante a fusão nuclear gera-se uma grande quantidade de energia que é libertada.
Esta energia é limpa (porque não gera emissões de carbono) e ilimitada. A fusão nuclear ocorre no Sol, onde um átomo de hidrogénio e um de hélio se fundem e geram uma potência energética inimaginável.
A experiência Wendelstein 7-X
Wendelstein 7-X é um projecto com o propósito de criar energia a partir da fusão nuclear. Em Greifswald na Alemanha, uma equipa de cientistas projectou um reactor chamado stellarator, um reactor de fusão nuclear que vale cerca de mil milhões de dólares.
Se tudo decorrer conforme planeado, no ano de 2021 o reactor poderá funcionar durante 30 minutos. Isto é um recorde para um reactor de fusão nuclear e os cientistas estão um passo mais próximos de um futuro com reactores contínuos de produção de energia por fusão nuclear contínua.
Em França, outro reactor chamado ITER encontra-se em construção, mas utiliza um desenho diferente: tokamak.
Os projectos W-7X e ITER utilizam designs diferentes mas complementam-se e representam um futuro possível em termos de energias limpas. Em ambos os casos os reactores foram desenhados com uma forma toroidal (com a forma de uma rosca) já que isto permite reunir as condições necessárias para a fusão.
https://www.youtube.com/watch?v=7D8htA9mc14
A fusão de dois átomos: um assunto complicado
Em ambos os procedimentos, o mais difícil é fazer com que os átomos se fundam. Para conseguir isso é necessário aquecer o material a milhões de graus Celsius e utilizando um gás ionizado contido num campo magnético. A forma de rosca dos reactores favorece a sua contenção.
Em ambas as experiências utiliza-se um sistema de aquecimento externo, como radio frequência ou injecção de raios para aquecer o gás.
O que aumenta os custos nestas experiências é a necessidade de contar com material que possa tolerar as altas temperaturas a que se trabalha. Para além do desenho, o material da parede do reactor deve tolerar o impacto de partículas de grande energia.
Ambos os desenhos parecem funcionar bem, mas ainda é cedo para garantir o seu funcionamento a nível de uma central comercial de fusão nuclear. Por agora, os cientistas parecem dirigir-se por um bom caminho e talvez um dia possamos presenciar finalmente uma revolução energética.
