THE WASHINGTON POST - A fusão nuclear talvez tenha alcançado um de seus momentos mais desejados em dezembro, quando cientistas do laboratório US National Facility revelaram que em um de seus experimentos de fusão conseguiram gerar mais energia do que foi injetada no sistema. Isso gerou expectativas sobre fontes inesgotáveis e limpas de energia, mas o caminho até que isso se torne realidade continua complicado.
A ciência da fusão nuclear envolve esmagar dois átomos ao mesmo tempo em velocidades incrivelmente altas e transformar os elementos dessa reação em eletricidade que as pessoas podem usar. A possível vantagem dela é ser uma fonte de energia limpa, barata e quase ilimitada sem emissão de carbono ou geração de resíduos radioativos.
A pesquisa dos cientistas americanos teve avanço no chamado ganho líquido de energia – alcançando um dos objetivos mais difíceis dos cientistas. “Esta é uma conquista histórica”, disse a secretária de Energia, Jennifer Granholm, durante a coletiva de imprensa para anunciar os resultados.
Entretanto, há obstáculos científicos e de engenharia pela frente.
Permanece incerta a busca pela energia de fusão nuclear (marcada por metodologias concorrentes, excessos de gastos, atrasos e exageros) para fornecer energia a casas, escritórios e outros edifícios em uma escala suficientemente grande e a tempo de impactar o aquecimento global veloz.
Aqui estão cinco coisas que você deve saber a respeito da energia de fusão nuclear e o que deve ocorrer até ela fornecer energia para sua casa.
1. Há mais de uma maneira de fazer isso
Os cientistas estão tentando reproduzir as reações que acontecem dentro do sol para criar energia de fusão nuclear na Terra. A principal diferença entre os experimentos está no tipo de reator usado pelos pesquisadores para fornecer energia a eles.
Um tipo é chamado de confinamento inercial, que depende principalmente de lasers, e foi usado pelo Laboratório Nacional Lawrence Livermore, que anunciou a conquista em dezembro.
O outro é o confinamento magnético, que utiliza campos magnéticos. Alguns pesquisadores estão usando um híbrido dos dois modelos. Laboratórios universitários em todo o mundo estão tentando dominar a ciência básica por trás da maioria dos métodos.
No setor privado, mais de 30 empresas estão focadas na criação de energia de fusão nuclear para uso comercial, de acordo com a Associação da Indústria de Fusão (FIA, na sigla em inglês), uma organização sem fins lucrativos do setor. Cerca de 15 delas usam confinamento magnético, com pelo menos oito usando métodos inerciais, segundo os dados da FIA.
Não está claro o tamanho do impacto do anúncio de dezembro sobre aqueles que usam métodos magnéticos ou híbridos para alcançar a fusão nuclear, disseram especialistas.
Mas os cientistas de toda a indústria podem aprender com os fundamentos científicos para conseguir ganho líquido de energia a partir de uma reação de fusão.
2. Desafios científicos e de engenharia pela frente
Pesquisadores dos Estados Unidos dispararam lasers de alta potência em uma cápsula minúscula para obter um ganho líquido de energia numa reação que durou alguns bilionésimos de segundo.
Eles conseguem fazer isso, no máximo, apenas algumas vezes por dia, mas se esse tipo de solução fosse usado globalmente, os lasers precisariam ser disparados, no mínimo, uma vez por segundo, ou até dez vezes por segundo, disseram os cientistas.
Já no caso dos reatores magnéticos, os ímãs são muito caros, e reduzir esses custos até um ponto que as empresas possam fornecer energia a baixo custo será um grande obstáculo.
Além disso, as máquinas, sejam elas a laser ou magnéticas, que poderiam fornecer energia para as cidades precisariam ser grandes e construídas em instalações que exigem ligas e metais específicos, os quais podem ser caros e difíceis de se adquirir, segundo os cientistas.
Mesmo que se dê um jeito em tudo isso, enviar energia usando a rede elétrica americana pode não ser uma tarefa fácil.
Uma única grande instalação talvez não fosse capaz de fornecer energia para todo o país, chamaram a atenção especialistas em energia, devido à rede obsoleta dos EUA. Seria necessário distribuir instalações menores de fusão por todo o país.
3. Não vai ser barato
Para tirar proveito do anúncio de dezembro, pesquisadores, especialistas de associações comerciais e capitalistas de risco disseram que o governo e o setor privado deveriam destinar muito mais dinheiro para tornar a fusão nuclear uma solução viável.
Quase US$ 5 bilhões foram investidos na indústria, segundo os dados de associações comerciais, com cerca de US$ 2,8 bilhões aplicados no ano passado.
Muito disso veio do setor privado. O governo americano, sobretudo por meio do programa de Ciências de Energia de Fusão do Departamento de Energia, está gastando cerca de US$ 700 milhões por ano para financiar a ciência.
Andrew Holland, CEO da FIA, disse que o governo planeja criar instalações de teste de fusão nuclear na próxima década, mas para conseguir isso, é necessário mais dinheiro.
“É um bom plano”, disse ele. “Mas eles não ajustaram o orçamento à ambição deles.”
Holland disse que um adicional entre US$ 1 bilhão e US$ 2 bilhões em verbas do governo nos próximos cinco anos, junto com um aumento no orçamento do programa de Ciências de Energia de Fusão de aproximadamente US$ 700 milhões para US$ 1 bilhão, seria o tipo de financiamento robusto necessário.
4. O combustível faz diferença
Muitos pesquisadores usam uma fonte de combustível composta por deutério e trítio, variantes do hidrogênio.
O deutério é encontrado na água do mar e é abundante.
O trítio produzido de forma natural é extremamente raro e está em possível escassez. As empresas teriam que encontrar um jeito de obtê-lo em massa, provavelmente a partir de reatores nucleares, que o criam como um subproduto.
Outra fonte de combustível é o pB11, uma combinação de hidrogênio e boro. Mas esse combustível precisa ser aquecido a temperaturas muito mais altas do que as demais variantes para criar energia de fusão, o que pode trazer riscos de segurança.
5. Ainda vai demorar
Os americanos não devem esperar que suas torradeiras, carros ou laptops recebam energia de fusão tão cedo, disseram cientistas. Mesmo que tudo corra conforme o planejado, as primeiras instalações de teste para comprovar se a fusão nuclear é viável como uma fonte de energia para as cidades talvez só comecem a operar em 2030.
Depois disso, segundo os cientistas e especialistas, a construção de instalações em grande escala pode levar outra década ou mais. Porém, o histórico dos projetos de fusão sugere que despesas extras com gastos inesperados e atrasos são prováveis. / TRADUÇÃO DE ROMINA CÁCIA