Boa parte da energia que conhecemos hoje vem de um processo de combustão, ou seja uma reação química exotérmica – transferida do interior para o exterior – que ocorre entre um combustível, apresentado em forma de substância líquida, sólida ou gasosa, e um comburente, na maioria das vezes é um gás com oxigênio.
Nesse processo, os combustíveis sofrem oxidação, porque perdem elétrons e seu Nox (número de oxidação) aumenta. Já o comburente, que é o oxigênio, reduz, pois ganha elétrons e o seu Nox diminui. Sendo assim, elas sofrem uma variação de oxirredução (quando o estado dos átomos são alterados) para a formação dos produtos (energia em forma de calor).
Na busca por novas fontes de energia renováveis (limpas), além da energia solar, eólica, hídrica e outras, os cientistas miram na energia de fusão — a mesma que ocorre no Sol e nas estrelas do. Sim, meio que querem colocar o Sol numa caixa.
Num pequeno experimento bem-sucedido, cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e da startup Commonwealth Fusion Systems (CFS), desenvolveram um eletroímã supercondutor de alta temperatura com o campo magnético mais poderoso já criado na Terra.
Mas, para que você possa saber como isso irá mudar nosso futuro. Vamos entender alguns pontos:
O que é energia de fusão?
A fusão nuclear, ou energia por fusão, não existe comercialmente, apenas em laboratório. Como eu já adiantei, ela é um tipo de reaação química que ocorre nos astros do espaço, ocasionada por isótopos de hidrogênio – deutério e trítio – átomos que possuem o mesmo número atômico (quantidade de prótons). Devido à gravidade das estrelas, esses elementos chegam próximos para se juntarem e se fundirem, liberando hélio e nêutron (energia).
Isso só acontece porque no interior das estrelas tem uma gravidade muito grande que atrai esses átomos, já que precisa de uma força muito grande para aproximar núcleos com a mesma carga.
No entanto, para ver o ‘Sol nascer na Terra’, os cientistas precisam fazer isso de outra forma, porque esse processo necessita temperaturas muito altas (100 milhões de graus Celsius), algo que derreteria qualquer material sólido que conhecemos. Daí a necessidade de desenvolver um objeto que suporte tanto calor.
O projeto SPARC
O projeto SPARC, como ficou conhecido, começou há três anos a partir de uma aula de engenharia nuclear ministrada por Dennis Whyte, diretor do Plasma Science and Fusion Center do MIT.
Normalmente, isso é feito por meio de campos magnéticos intensos, ou seja, os cientistas usam um tipo ‘garrafa invisível’ para conter a parte quente, um gás chamado de plasma composto por elétrons e prótons. As partículas são controladas por campos magnéticos, uma vez que elas possuem carga elétrica, e geralmente é utilizado um dispositivo arredondado chamado de tokamak para contê-las.
Em um tokamak convencional, a seção que cruza o plasma tem o formato da letra D. Quando a parte reta do D fica de frente para o lado do buraco, esse formato é chamado de triangularidade positiva. Quando a seção transversal do plasma está invertida e a parte curva de D está voltada para o lado orifício, é chamada de triangularidade negativa.
A inovação desse projeto é justamente que os cientistas utilizaram eletroímãs supercondutores de alta temperatura, que permitem um campo magnético muito mais forte em um espaço menor, em outras palavras, ele pode reter o plasma, produzindo mais energia do que consumindo.
O chefe de operações da CFS Joy Joy Dunn, disse estar empolgado com o resultado, uma vez que a equipe construiu um ímã supercondutor inédito. Além de esperar ansiosamente pela produção do SPARC que deve ser finalizado em 2025.
Por que a energia de fusão é importante?
Não é de agora que os cientistas tentam inúmeras maneiras para tornar a energia nuclear possível. Uma usina nuclear, por exemplo, é o sonho de muitas nações. O ambicioso projeto ITER, que usa supercondutores de baixa temperatura, está sendo construído no Sul da França e conta com a colaboração de mais de 35 países. A Ideia é construir o maior Tokamak do mundo. Como o próprio nome já diz “iter”, do latim, caminho ou percurso – para a energia do futuro.
As usinas de fusão seriam fontes limpas de energia porque não envolvem gases do efeito estufa, como por exemplo o CO2. Tampouco emissão de resíduos radioativos de longa vida, como a fissão nuclear que gera elementos radioativos que podem durar milhares de anos – e causarem danos à saúde. Como disse Maria Zuber, vice-presidente de pesquisa do MIT e professora de geofísica da EA Griswold, falou à imprensa do MIT que a quantidade de energia disponível é o que muda o jogo, no caso para a energia de fusão aqui, o combustível utilizado vem da água. “E a Terra está cheia de água, só precisamos saber como utilizá-la”, disse.
Seria empolgante ter uma fonte de energia quase que ilimitada. É como se estivéssemos com a faca e o queijo na mão – mas não deve ser assim tão fácil reproduzir o Sol.
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