Enquanto o mundo busca energia limpa, este reator de fusão nuclear alcançou 150 milhões de graus e estabeleceu um novo recorde científico
O experimento renova as expectativas sobre uma tecnologia capaz de reproduzir na Terra o processo que alimenta as estrelas
No interior de uma estrutura em formato de anel no Reino Unido, cientistas recriaram condições semelhantes às encontradas nas estrelas. O último grande experimento do JET liberou 69 megajoules de energia de fusão com apenas 0,2 miligrama de combustível, encerrando quatro décadas de pesquisas com um recorde mundial.
Por que o reator de fusão nuclear precisou chegar a 150 milhões de graus?
O Joint European Torus, conhecido pela sigla JET, funcionava no campus da Autoridade de Energia Atômica do Reino Unido, a UKAEA, em Culham, perto de Oxford. O equipamento era um tokamak, máquina que usa campos magnéticos intensos para manter o plasma quente afastado das paredes internas de uma câmara em formato semelhante ao de uma rosquinha.
A temperatura de aproximadamente 150 milhões de graus Celsius era necessária porque, na Terra, não existe a pressão gravitacional gigantesca que ajuda o Sol a fundir núcleos atômicos. Para superar a repulsão elétrica entre os núcleos de deutério e trítio, os pesquisadores precisaram aquecer o combustível até transformá-lo em plasma e criar condições extremas de movimento e colisão.
Qual foi o recorde alcançado pelo reator de fusão nuclear?
O JET produziu 69 megajoules de energia de fusão durante um pulso de cerca de cinco segundos, utilizando somente 0,2 miligrama de deutério e trítio. O resultado superou o recorde anterior do próprio equipamento, que havia liberado 59 megajoules durante cinco segundos em uma campanha realizada em 2021.
O disparo recordista ocorreu em 3 de outubro de 2023 e integrou a terceira campanha experimental com deutério e trítio, chamada DTE3. Os dados divulgados pelas instituições apresentam valores mais precisos próximos de 69,26 megajoules, 0,21 miligrama de combustível e 5,2 segundos, enquanto os comunicados gerais arredondaram os números para 69 megajoules, 0,2 miligrama e cinco segundos.
- Temperatura aproximada de 150 milhões de graus Celsius
- Energia de fusão de cerca de 69 megajoules
- Combustível de apenas 0,2 miligrama
- Pulso de alta potência mantido por cerca de cinco segundos
As imagens divulgadas pelo canal EUROfusion, que conta com mais de 1,2 mil inscritos no YouTube, mostram o pulso que estabeleceu o recorde mundial no JET. O vídeo identifica o experimento realizado em outubro de 2023 e apresenta o plasma confinado durante a campanha final com deutério e trítio, alinhado ao tema tratado acima:
Como o JET conseguiu produzir energia imitando o funcionamento das estrelas?
A fusão acontece quando núcleos atômicos leves se unem para formar um núcleo mais pesado. No JET, os pesquisadores trabalharam com deutério e trítio, duas formas do hidrogênio. Quando esses núcleos se fundem, formam hélio, liberam um nêutron e transformam uma pequena parcela da massa envolvida em energia.
Para controlar o processo, as bobinas magnéticas do tokamak mantinham o plasma suspenso dentro da câmara de vácuo. Esse confinamento evitava o contato direto do material superaquecido com as paredes do equipamento. O experimento também testou maneiras de estabilizar a borda do plasma e reduzir fluxos intensos de calor, desafios decisivos para proteger os componentes internos de futuras usinas.
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O resultado significa que uma usina de fusão já pode abastecer cidades?
O recorde confirmou que os cientistas conseguem criar e controlar plasmas de deutério e trítio em condições relevantes para máquinas futuras. Entretanto, o JET era um laboratório experimental e não uma usina elétrica. Os 69 megajoules representam a energia liberada pelas reações de fusão, não um saldo líquido de eletricidade depois de descontada toda a energia usada para aquecer, operar e controlar o equipamento. As informações reunidas pelo World Nuclear News mostram que o principal avanço foi validar cenários operacionais próximos dos planejados para os próximos grandes projetos.
O avanço não colocou eletricidade de fusão na rede, mas forneceu informações fundamentais sobre combustível, materiais, estabilidade e controle do plasma. São justamente esses dados que ajudam os engenheiros a projetar equipamentos maiores e preparados para operar por períodos mais longos.
Quais projetos serão beneficiados pelas descobertas do JET?
O JET foi projetado como uma ponte entre experiências menores e máquinas capazes de reproduzir condições mais próximas das exigidas por uma central energética. Durante sua vida científica, ele ajudou a testar materiais, métodos de aquecimento, técnicas de confinamento e formas de lidar com o trítio, combustível que exige procedimentos especiais de segurança e recuperação.
Os resultados da última campanha serão aplicados em projetos que buscam manter o plasma por mais tempo, controlar o calor e transformar a energia das reações em eletricidade. Mesmo após o encerramento dos pulsos em dezembro de 2023, a análise dos dados e o processo de desmontagem do JET continuarão fornecendo conhecimentos sobre manutenção, reutilização de componentes e desativação de instalações de fusão.
- ITER em construção no sul da França
- DEMO planejada como futura usina demonstrativa europeia
- STEP desenvolvido como protótipo britânico de geração
- Novos tokamaks que usarão deutério e trítio
Por que o reator de fusão nuclear ainda não representa o fim das fontes de carbono?
A fusão oferece uma perspectiva de geração de baixa emissão de carbono porque não depende da queima de carvão, petróleo ou gás natural durante a reação. O processo também não produz dióxido de carbono diretamente e não permite uma reação em cadeia descontrolada como a associada à fissão convencional. Ainda assim, materiais irradiados, produção e manuseio de trítio, custos, manutenção e resistência das paredes continuam entre os obstáculos técnicos.
O recorde do JET deve ser entendido como uma confirmação física e operacional, não como a inauguração imediata de uma nova matriz energética. A máquina encerrou seus experimentos depois de mostrar que uma quantidade quase imperceptível de combustível pode liberar energia significativa em condições controladas. Agora, o desafio passa a ser manter essa reação, obter ganho energético em toda a instalação e convertê-la em eletricidade confiável, contínua e economicamente viável.
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