Testes confirmam que máquina de fusão nuclear da Alemanha realmente funciona

No final do ano passado, a Alemanha disse que um novo tipo de reator de fusão nuclear em massa foi, pela primeira vez, capaz de conter uma bolha escaldante de plasma de hélio.

Mas, desde então, uma grande questão surgiu: o dispositivo está funcionando da maneira que deveria? Isso é muito importante quando você está falando de uma máquina que controla reações de fusão nuclear. Uma equipe de pesquisadores dos EUA e da Alemanha confirmou que o Wendelstein 7-X (W 7-X) está produzindo os campos magnéticos de acordo com o previsto. Os pesquisadores descobriram uma taxa de erro inferior a um em 100.000.

“Pelo nosso conhecimento, esta é uma precisão sem precedentes, tanto em termos de engenharia, […] bem como na medição de topologia magnética”, escreveram os investigadores na Nature Communications. A fusão nuclear é uma das fontes mais promissoras de energia limpa, oferecendo energia ilimitada usando a mesma reação que alimenta o nosso Sol.

Ao contrário da fissão nuclear – a divisão do núcleo de um átomo em nêutrons menores -, a fusão gera grandes quantidades de energia quando os átomos são fundidos em altas temperaturas. Sem produzir resíduos radioativos ou outros subprodutos. Com base na longevidade do nosso Sol, a fusão nuclear também tem o potencial de fornecer energia à humanidade.

O principal desafio é que, a fim de alcançar a fusão nuclear controlada, nós temos que realmente recriar as condições do interior do Sol. Isso significa construir uma máquina capaz de produzir e controlar a bola de plasma a 100 milhões de graus Celsius. Como você pode imaginar, é mais fácil dizer do que fazer. Mas existem vários modelos de reatores de fusão nuclear no mundo que estão tentando produzir o seu melhor. E o W 7-X é uma das tentativas mais promissoras!

Em vez de tentar controlar plasma com apenas um campo magnético 2D, que é a abordagem utilizada pelos reatores mais comuns, o alemão funciona através da geração, campos magnéticos em 3D. Isso permite controlar plasma sem a necessidade de qualquer corrente eléctrica. O resultado é que as reações se tornam mais estáveis, uma vez que continuam mesmo se a corrente interna é interrompida.

Apesar do fato de que a máquina que controla o plasma de hélio com sucesso ter sido criada em dezembro do ano passado, a tarefa mais desafiadora é em relação ao plasma de hidrogênio. Para medir isso, uma equipe de pesquisadores do Departamento de Energia dos EUA e do Instituto Max Planck de Física de Plasma na Alemanha enviou um feixe de elétrons ao longo das linhas do campo magnético no reator.

Apesar do sucesso, o W 7-X não tem a intenção de gerar eletricidade a partir da fusão nuclear – é simplesmente um conceito para mostrar que ele poderia funcionar. Em 2019, o reator começará a usar deutério em vez de hidrogênio para produzir reações de fusão reais dentro da máquina, mas não vai ser capaz de gerar mais energia do que requer para ser executado.

Isso é algo que a próxima geração de máquinas precisa superar. “A tarefa está apenas começando“, explicam os pesquisadores. Não é algo que vai acontecer amanhã, mas é um tempo incrivelmente excitante para a fusão nuclear, com o W 7-X oficialmente competindo com o francês ITER – ambos foram capazes de driblar as armadilhas para que a fusão ocorresse.

A verdadeira questão agora é: qual dessas máquinas será a primeira a fornecer energia a partir da fusão nuclear? Mal podemos esperar para descobrir! A pesquisa foi publicada na Nature Communications.

[ Science Alert ] [ Foto: Reprodução / Nature Communications ]