Fonte (quase) ilimitada de energia – Plasma gerado por fusão do ITER será suspenso em vácuo

Fonte (quase) ilimitada de energia – Plasma gerado por fusão do ITER será suspenso em vácuo

O reator de fusão ITER trará o Sol à Terra a partir de 2035. É possível que descubra na fusão de núcleos de hidrogénio uma fonte quase ilimitada de energia. O vácuo é indispensável para desencadear e controlar a fusão nuclear.
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Ao serem convertidos em hélio, os átomos de hidrogénio libertam grandes quantidades de energia. Este processo não gera gases de estufa, nem resíduos radioativos infindáveis. O bombardeamento de neutrões apenas produz uma quantidade mínima de radioatividade em certos componentes metálicos do sistema, que é facilmente controlada por meios técnicos.

Uma solução para um dos problemas da humanidade?

O sucesso do aproveitamento desta fonte de energia poderá resolver, de uma vez por todas, alguns dos problemas mais prementes da humanidade – e uma parte substancial da humanidade está a desempenhar o seu papel neste projeto: a UE e a Suíça, os EUA, a China, a Coreia do Sul, o Japão, a Rússia e a Índia uniram forças num esforço cooperativo sem precedentes à escala mundial. O projeto foi iniciado pelos presidentes Mikhail Gorbachev e Ronald Reagan numa altura que agora nos parece distante. Cadarache, no Sul de França, foi o local escolhido para o ITER (que significa 'o caminho' em latim).

A fusão alimenta o Sol. Na Terra, esta reação ocorre a temperaturas tão elevadas quanto as do núcleo do nosso astro-rei: 15 milhões de graus Celsius. Não existe material na Terra que consiga suportar estas temperaturas, pelo que o material de fusão – um plasma de hidrogénio-hélio – é suspenso num campo magnético extremamente forte. A reação ocorre dentro de uma câmara de vácuo. Quando estiver concluída, será a maior câmara de vácuo do mundo. É constituída por nove segmentos de 500 toneladas cada.

Ensaio de hermeticidade dos segmentos da câmara

Antes de serem montados, os segmentos serão sujeitos a um ensaio de hermeticidade. Este também decorre sob vácuo. A Busch forneceu duas bombas de vácuo potentes ao ITER para a realização de testes. Futuramente, será necessária uma grande quantidade de geradores de vácuo potentes para a evacuação de toda a câmara de vácuo. A conclusão do reator está prevista para 2025, seguindo-se-lhe a realização dos ensaios. O plano é iniciar a reação de fusão autossustentável em 2035.

O campo magnético extremamente potente, que irá suspender o plasma quente, será gerado por bobinas supercondutoras. Estas têm de ser arrefecidas para uma temperatura ligeiramente superior ao zero absoluto. Para também esta temperatura extrema se manter, as bobinas encontram-se dentro de um crióstato – uma câmara de vácuo isolada com um diâmetro de 29 metros.

Quando dois núcleos atómicos são fundidos, são libertadas grandes quantidades de energia. Isto deve-se ao facto de a massa dos núcleos iniciais ser superior à massa dos núcleos criados, incluindo os neutrões libertados. Graças à fórmula de Einstein – E=m⋅c2 – sabemos que energia e massa são, na verdade, a mesma coisa. A redução da massa, que ocorre devido à reação de fusão, corresponde à energia libertada.

Na Terra, estas reações conseguem-se com maior facilidade usando os isótopos de hidrogénio, deutério e trítio. Quando fundidos, um núcleo de hélio é criado e um neutrão é libertado. Um só grama de combustível poderá fornecer 90 000 quilowatt-hora de energia. Isto equivale ao teor energético de 11 toneladas de carvão. A água do mar alberga uma fonte quase infinita de deutério. O trítio pode ser produzido a partir do lítio, que também é abundante.


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