O projeto do Stellarator, que a Type One afirma produzirá energia limpa dentro de uma década.Crédito: digite uma energia
A fusão nuclear é diferente. Em vez de dividir o átomo, dois átomos de hidrogênio se fundem em um átomo de hélio, liberando energia. Nosso Sol funciona com o mesmo princípio: sua enorme gravidade e temperaturas extremamente altas transformam o hidrogênio em hélio nas profundezas de seu núcleo.
As reações de fusão liberam muito mais energia do que a fissão. Não existem gases de efeito estufa. Citando a Agência Internacional de Energia Atómica: “Poderia fornecer energia limpa, segura e acessível virtualmente ilimitada para satisfazer a procura global.”
Alcançar a fusão nuclear em si é um problema resolvido. Em 2018, Jackson Oswalt, de 12 anos, fez isso em um reator caseiro em seu quarto.
O verdadeiro desafio pode ser resumido numa simples declaração do professor emérito John Howard, que supervisionou durante muitos anos o reator de fusão experimental da Universidade Nacional Australiana: “Você está mantendo uma estrela dentro de uma garrafa magnética.”
Isto é tão difícil quanto parece. A reação de fusão deve ser sustentada, estável e confiável para fornecer energia de carga básica.
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Os cientistas da fusão começam com o plasma, um gás giratório superquente composto de átomos que perderam seus elétrons. O plasma é sensível a campos magnéticos, por isso enormes ímãs são usados para contê-lo e enviá-lo através da câmara do reator.
A Type One propõe a construção de stellarators, que se parecem com donuts ocos e retorcidos, envoltos em bobinas de ímãs supercondutores. Os ímãs esmagam o gás e depois o aquecem até o ponto onde começa uma reação de fusão.
Os desafios técnicos são enormes. As estrelas precisam sobreviver a temperaturas acima de cem milhões de graus Kelvin, enquanto mantêm os ímãs supercondutores que cercam a câmara abaixo de zero.
Pode funcionar. O stellarator alemão W7-X estabeleceu este ano um recorde para a reação de fusão controlada mais longa. Tudo o que é necessário agora, diz Baynes-Reid, é ampliar o modelo alemão para o tamanho de uma grelha. A One Energy propõe reaproveitar antigas centrais a carvão fechadas, que já têm ligação à rede.
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“A ciência e a tecnologia fundamentais foram comprovadas. Agora podemos pegar essa ciência e tecnologia básicas e otimizá-las para uma usina funcional”, disse Baynes-Reid.
Outros cientistas estão menos otimistas. O W7-X estabeleceu um recorde ao funcionar por um total de 47 segundos.
“Odeio ser pessimista. Um enorme progresso foi feito. Mas ainda existem alguns desafios tecnológicos muito interessantes para resolver”, disse Howard.
Dois se destacam. Primeiro, para que a fusão funcione, os engenheiros devem provar que o trítio foi obtido.
Os reatores de fusão funcionam fundindo dois tipos especiais de hidrogênio, deutério e trítio. O deutério pode ser facilmente extraído da água, mas o trítio é raro e radioativo.
Um reator de fusão comercial precisa produzir seu próprio trítio como subproduto da reação, que pode então ser reutilizado como combustível. Esta tecnologia é teoricamente possível, mas os cientistas ainda não provaram que funciona.
Em segundo lugar, os nêutrons criados como parte da reação podem degradar os componentes da câmara de reação. Você pode trocá-los de forma rápida e barata e ao mesmo tempo fornecer uma fonte de alimentação confiável?
“A perspectiva deles é bastante otimista. Adoraria dizer que se baseia em conquistas demonstradas, mas ainda não é o caso”, disse Howard. “Eu apostaria meu dinheiro nisso, se tivesse algum? Provavelmente não.”
Depois, há o problema da escala de tempo. A Type One acredita que poderia ter uma usina instalada e funcionando no Tennessee até 2034, substituindo as usinas a carvão programadas para atingir o fim de sua vida útil na próxima década.
A Austrália comprometeu-se a reduzir as emissões em 62 a 70 por cento em relação aos níveis de 2005 até 2035, representando um aumento dramático no ritmo das reduções de emissões, provavelmente exigindo que 95 por cento de toda a produção de electricidade seja renovável dentro de uma década.
O ITER, o maior e mais poderoso reator de fusão experimental do mundo, concebido em 1985, está em construção desde 2013 e deverá custar 66 mil milhões de dólares.
Ele foi projetado para atingir o ponto de equilíbrio e testará o cultivo de trítio. Mas não alcançará o primeiro plasma antes de 2034, no mínimo, e não será conectado à rede.
“Eu acredito. Mas aí está o problema. Estamos nos cozinhando vivos e criando as condições para chuvas e inundações insanas e aumento do nível do mar. A primeira coisa é resolver isso com a tecnologia que está disponível e comprovada”, disse o Dr. Nathan Garland, pesquisador de fusão na Universidade Griffith.
“Acredito nisso, mas em termos de prazos pode não ser tão agressivo quanto a indústria privada.”
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