Cientistas querem reproduzir na Terra a energia que alimenta o Sol, mas precisam manter um gás a 150 milhões de graus Celsius dentro de um reator magnético para tentar inaugurar uma nova era da eletricidade

A busca por fontes sustentáveis impulsiona pesquisas revolucionárias no setor energético global. A fusão nuclear surge como uma solução promissora para abastecer o planeta, pois recria o processo físico responsável por gerar a imensa energia que alimenta o Sol e as estrelas no universo.

Como funciona o processo de fusão nuclear nas estrelas?

No núcleo solar, a extrema pressão gravitacional une átomos leves de hidrogênio sob condições intensas. Essa união transforma os elementos em hélio, liberando quantidades massivas de luz e calor continuamente no espaço através de uma reação atômica limpa e altamente eficiente.

Para reproduzir essa reação em laboratórios terrestres, os cientistas precisam compensar a menor gravidade local. Por isso, a mistura de gases exige aquecimento a temperaturas elevadas para formar o plasma e permitir a colisão de partículas com carga positiva.

Por que são necessárias temperaturas de 150 milhões de graus?

Os núcleos atômicos possuem cargas elétricas iguais, o que gera uma repulsão natural entre eles. Para vencer essa força de resistência, os cientistas utilizam temperaturas extremamente altas, garantindo acelerar as partículas em um estado de matéria conhecido como plasma.

Nesse nível térmico, cerca de dez vezes superior ao do centro do Sol, os núcleos colidem com energia suficiente para se unirem. Esse choque gera calor abundante e abre caminho para a produção sustentável de eletricidade em escala comercial.

Como os reatores tokamak conseguem conter o plasma?

Como nenhum material sólido suporta o calor do plasma, os cientistas utilizam dispositivos chamados tokamaks. Projetados em formato roscado, esses equipamentos usam potentes campos magnéticos para manter o gás superaquecido suspenso longe das paredes internas do reator experimental.

O maior projeto internacional dessa área é o projeto ITER, em construção na França. Ele pretende demonstrar a viabilidade técnica de manter a reações estáveis por longos períodos, abrindo caminho para a futura expansão da tecnologia nuclear.

Principais elementos operacionais utilizados no controle magnético do reator:

• Bobinas magnéticas de alta intensidade para direcionar o fluxo de partículas.
• Câmara de vácuo especial revestida com materiais resistentes ao calor.
• Sistemas avançados de refrigeração para manter supercondutores em temperaturas extremamente baixas.

Quais são as principais vantagens da energia por fusão?

Diferente da fissão tradicional, o processo por fusão não produz resíduos radioativos de longa duração e apresenta baixíssimo risco de acidentes graves. Em caso de falha operacional, o plasma esfria rapidamente e a reação é interrompida de forma automática e segura.

Além disso, os combustíveis necessários para a operação são abundantes e fáceis de obter na natureza. Pequenas quantidades de matéria-prima conseguem gerar volumes colossais de eletricidade sem emitir dióxido de carbono nem agredir o meio ambiente.

Vantagens estratégicas da matriz energética baseada na reação atômica:

• Abundância de insumos obtidos facilmente a partir da água do mar.
• Ausência de emissão de gases poluentes causadores do efeito estufa.
• Elevada densidade energética com reduzida ocupação territorial dos reatores.

Quando a fusão nuclear estará disponível comercialmente?

Embora os avanços científicos sejam expressivos, a aplicação comercial da fusão exige superar desafios complexos de engenharia. Os pesquisadores buscam aperfeiçoar os materiais que resistem ao calor extremo e melhorar o rendimento da produção de energia em grande escala.

A expectativa da comunidade acadêmica é que usinas operacionais comecem a injetar eletricidade nas redes elétricas nas próximas décadas. Investimentos contínuos em pesquisa científica aceleram esse processo rumo a um futuro com eletricidade limpa e sustentável.