Energia limpa e ilimitada: pesquisa com “sol artificial” chinês avança

Os chineses se aproximaram ainda mais de tornar viável o funcionamento do reator Tokamak Supercondutor Experimental Avançado (EAST, na sigla em inglês). Segundo um novo estudo, o EAST conseguiu realizar uma operação estável em densidade acima dos limites usuais – em outras palavras, ele se aproximou mais do ponto crítico em que a fusão nuclear se torna autossustentável.

A tecnologia apelidada de “sol artificial” é um reator de fusão nuclear que visa replicar a energia solar e criar uma fonte de energia limpa e ilimitada. 

O trabalho sobre os avanços do EAST foi liderado pelos pesquisadores Ping Zhu, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong, e Yan Ning, da Academia Chinesa de Ciências. Os resultados foram publicados em 1º de janeiro na revista Science Advances.

“As descobertas sugerem um caminho prático e escalável para ampliar os limites de densidade em tokamaks e dispositivos de fusão de plasma de combustão de próxima geração”, destaca Zhu em comunicado.

Como funciona o “sol artificial” da China e suas dificuldades

O sol artificial chinês é um tokamak, um tipo de reator de fusão nuclear. O objetivo da máquina é tentar reproduzir na Terra o mesmo processo energético que ocorre no Sol, a fusão de dois átomos leves para gerar energia.

Diferente da fissão, modelo que quebra dois átomos grandes e mais utilizado nas usinas atuais, a fusão promove um processo considerado mais limpo e com menos resíduos perigosos ao meio ambiente.

No entanto, a falta de gravidade intensa e pressão gigantesca dificultam a replicação do processo solar na Terra. Para superar o obstáculo, os cientistas compensam aquecendo o combustível da máquina a temperaturas maiores que as do Sol e o transformam em plasma, um gás superaquecido.

Dentro do tokamak, há campos magnéticos intensos para manter o plasma flutuando sem tocar as paredes – qualquer contato faz o experimento falhar. Outro ponto crucial para o sucesso é que o gás superquente precisa estar realmente quente e denso.

O que torna o EAST um tipo de reator de fusão nuclear mais especial é que ele foi projetado para manter o plasma estável por muito tempo, fator importante para a geração de energia.

Ultrapassagem do Limite de Greenwald

Em experimentos dessa magnitude, os cientistas levam em consideração o Limite de Greenwald, um valor máximo teórico de densidade do plasma dentro de reatores do tipo tokamak.

Normalmente, os tokamak ultrapassam no máximo 0,8 e 1 do limite imposto, mas o EAST foi além: chegou a 1,3 até 1,65 mais e, mesmo assim, o plasma se manteve estável. Segundo os pesquisadores, o resultado foi possível através do controle da pressão inicial do gás combustível e o aquecimento dele por ressonância ciclônica de elétrons.

Com a descoberta, o sol artificial chinês avançou para se tornar uma nova fonte de energia limpa autossustentável no futuro e ainda pode servir como suporte para o desenvolvimento de outros projetos semelhantes ao EAST.