Como cientistas tentam criar ‘microssol’ na Terra para fornecer energia limpa e ilimitada

Produzir energia de fusão nuclear é uma das grandes promessas da engenharia, tanto que, em tom de piada, dizem que ela é a energia do futuro… e sempre será.

Mas um grupo de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da empresa Commonwealth Fusion Systems está apostando em acabar com a piada: eles estão construindo uma usina nuclear que poderia produzir energia limpa e praticamente ilimitada.

Seu objetivo é ter, em 15 anos, uma usina que funcione como um microssol, que produza um calor capaz de gerar 200 megawatts continuamente e sem produzir poluição. Essa quantidade de energia é capaz de abastecer uma cidade pequena, de cerca de 200 mil habitantes.

“Se tivermos sucesso, seria a primeira vez que isso aconteceria”, diz Martin Greenwald, um dos líderes do Centro de Ciência e Fusão de Plasma do MIT, que está desenvolvendo este projeto, batizado de Sparc.

A chave está nos ímãs

O experimento Sparc é baseado na fusão nuclear, um processo no qual elementos leves, como o hidrogênio, se juntam para formar elementos mais pesados, como o hélio, que libera imensas quantidades de energia.

De fato, a fusão nuclear é o mesmo processo gerador de energia que ocorre no sol e nas estrelas.

Para alcançar esse processo, a matéria deve ser aquecida a temperaturas muito altas, que superam as centenas de milhões de graus. A matéria nesse estado tão quente é chamada plasma.

Mas a fusão nuclear é alcançada apenas se o plasma permanecer aquecido. Para fazer isso, é necessário isolá-lo da matéria comum, com reatores em forma de anéis chamados tokamak, que criam um campo magnético que mantém o plasma “enjaulado”.

O sucesso de um tokamak depende da qualidade de seus ímãs. Quanto mais potentes e de melhor qualidade eles forem, melhor o isolamento térmico que proporcionam para o plasma. É como um casaco: quanto mais robusto e de melhor qualidade for o tecido, mais ele manterá o corpo protegido do frio.

O problema é que o tokamak que existe hoje consome mais energia do que consegue produzir por meio da fusão. Ou seja, eles funcionam, mas não seriam lucrativos para serem usados fora de um laboratório.

A esperança de Sparc é que seu tokamak tenha ímãs mais poderosos, de melhor qualidade, menores e mais rápidos, com os quais ele consiga otimizar o processo de fusão.

Com esses ímãs, ele espera produzir um campo magnético quatro vezes mais forte do que qualquer outro que tenha sido usado em um experimento de fusão.

O objetivo é aumentar em dez vezes a potência gerada por um tokamak.

Se der certo, será a primeira vez que um dispositivo de fusão de plasma produz mais energia do que consome.

Energia segura, limpa e ilimitada

Quando nos falam sobre usinas nucleares, é comum lembrarem de catástrofes como Chernobyl, em 1986, ou Fukushima, em 2011.

“Este é um processo completamente diferente”, diz Greenwald.

A energia nuclear comum usa átomos muito pesados, como o urânio ou o plutônio, que quebram e liberam energia, em um processo chamado de fissão, semelhante ao usado para construir armas nucleares.

A fusão é o processo oposto, no qual elementos leves, como o hidrogênio, se unem e produzem hélio.

Segundo Greenwald, em um experimento como a Sparc, não há a possibilidade de gerar uma reação em cadeia como a que ocorreu em Fukushima. “(Na Sparc), se você quiser parar a reação, basta fechar a válvula”, diz ele.

Os elementos com os quais a Sparc trabalhará são principalmente hidrogênio, que, segundo os pesquisadores do MIT, “há suficiente na Terra para atender às necessidades humanas por milhões de anos”, com o qual uma máquina de fusão nuclear tem potencial de gerar energia praticamente ilimitada.

Além disso, como a fusão não é produzida a partir de combustíveis fósseis, ela não gera gases de efeito estufa ou outros poluentes como dióxido de enxofre ou partículas como a fuligem.

Será possível desta vez?

Em meio ao entusiasmo, há vozes céticas.

“Este financiamento para o MIT [neste projeto] é excelente, mas não há forma de conseguir que o setor privado assuma o controle de todo o programa de fusão”, disse à revista Nature Stewart Prager, ex-diretor do Laboratório de Física de Plasma de Princeton, em Nova Jersey.

Howard Wilson, professor de física de plasma na Universidade de York, no Reino Unido, disse ao jornal The Guardian que, embora o projeto pareça interessante, ele não vê como eles podem alcançar o objetivo de colocar sua energia na rede em 15 anos.

“É um cronograma agressivo, mas achamos é possível”, diz Greenwald.