Pesquisa da fusão nuclear entra em nova fase na Alemanha

O reator experimental de fusão nuclear Wendelstein 7-X, localizado no norte da Alemanha, ficou parado por 18 meses para ser reestruturado por cientistas. Agora ele dispõe de um escudo térmico, um sistema de aquecimento mais potente e novos instrumentos de medição.

No início de setembro, os experimentos recomeçarão – com "força total", segundo as palavras de Thomas Klinger, diretor do Instituto Max Planck de Física de Plasma (IPP), na cidade de Greifswald, que abriga o reator.

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A fusão nuclear visa unir núcleos de hidrogênio, transformando o elemento em hélio e gerando, assim, gigantesca quantidade de energia. O programa Wendelstein 7-X e o IPP se dedicam a testar a viabilidade de um tipo específico de reator de fusão, o stellarator.

Nos próximos meses os pesquisadores pretendem criar, nesse reator, plasmas com capacidade de gerar oito megawatts de calor – o dobro do alcançado até então. O plasma deverá manter-se estável por dez segundos e chegar a 70 milhões de graus centígrados.

A essa temperatura é possível ocorrerem fusões nucelares, caso haja combustível disponível para tal. No entanto, isso não está planejado nem para agora nem no futuro: o Wendelstein 7-X permanecerá um experimento, sem produzir corrente elétrica. O plasma será criado exclusivamente através de aquecimento por microondas.

Longo caminho até a produção de energia

Setenta milhões de graus centígrados é, de fato, incrivelmente quente. Para que o recipiente de plasma resista a essa temperatura por dez segundos, sua parede interna curva é revestida com um escudo térmico, formado por cerca de 8.500 placas de grafite.

O aparato também conta com um diversor, feito de placas especiais de grafite de alto impacto, para captar energia e partículas subatômicas nas margens do anel de plasma. Nesses locais, os gases que saem do reator ainda alcançam temperaturas de cerca de 3 mil graus centígrados. É um enorme desafio para os engenheiros encontrar materiais que se mantenham duráveis nesse funcionamento permanente a temperaturas tão altas.

Cerca de 100 pesquisadores estrangeiros – dos Estados Unidos, Espanha, Hungria, Reino Unido e Japão, entre outros países – já se apresentaram para participar da próxima série de experimentos.

Depois dela, segundo o Instituto Max Planck, está planejada uma nova reestruturação: os azulejos de grafite serão substituídos por elementos de carbono reforçados por fibras carbônicas, adicionalmente resfriados com água. Desse modo, dentro de três anos os cientistas esperam poder elevar em mais dois megawatts a capacidade térmica, e gerar plasma que se mantenha estável por até 30 minutos.

O reator experimental de Greifswald produziu em dezembro de 2015 seu primeiro plasma, de hélio, a 1 milhão de graus centígrados. No fim de novembro do ano seguinte, os pesquisadores divulgaram o completo sucesso do primeiro ciclo de atividade, o qual gerou linhas de campo magnético altamente precisas. Os plasmas de hidrogênio produzidos pelo reator duraram cerca de seis segundos.

Assim, os especialistas em fusão nuclear fazem progresso lento, porém constante. No entanto, ainda é longo o caminho até um reator de fusão funcional, capaz de abastecer a humanidade com energia comparável à do Sol.