Megalaser tentará criar fusão nuclear para gerar eletricidade

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Um programa para produzir energia em abundância por meio de fusão nuclear e sem poluir o ambiente, usando um jacto de laser colossal do tamanho de um estádio de futebol, teve início na Europa.

O laser extrairá a energia ao comprimir átomos de hidrogénio – um processo muito semelhante ao que ocorre no Sol.

Duas abordagens para fusão nuclear

A Europa já está investindo no projeto de fusão Iter, que busca atingir o mesmo objetivo, porém usando compressão magnética. O novo programa, batizado de Hiper (sigla em inglês de Pesquisa de Energia Laser de Alta Potência) , é visto como uma alternativa necessária e complementar ao primeiro projeto.

“Temos duas abordagens por causa do prémio que está lá – energia de fusão é o Santo Graal das fontes de energia”, diz o chefe do Hiper, Mike Dunne. “Esse processo oferece segurança no suprimento de energia porque o combustível vem da água do mar, oferece suprimentos abundantes, é limpo e seguro”, acrescenta o pesquisador.

“Então, o prémio é enorme, e acreditamos que precisamos de tantas abordagens quanto possíveis para tornar esse prémio uma realidade.”

Energia por fusão inercial confinada

O desafio técnico de fazer a energia de fusão se tornar realidade é, no entanto, enorme, e tentativas de encontrar uma solução viável tem deixado os cientistas frustrados há 50 anos. O projecto Hiper vem sendo financiado pela Comissão Europeia e envolve a participação de 26 instituições de dez países. A Grã-Bretanha, a República Checa e a França estão entre os mais ativos.

A intenção é resolver questões práticas para a construção de um laboratório experimental para demonstrar a chamada energia por fusão inercial confinada. Um laser de alta potência comprimiria o hidrogénio para conseguir uma densidade 30 vezes maior do que a do chumbo. Um segundo laser aumentaria a temperatura do hidrogénio comprimido para acima de 100 milhões de graus Celsius.

Nessas condições, os núcleos do hidrogénio se fundiriam para formar hélio. Segundo a teoria, uma pequena quantidade de massa seria perdida e uma quantidade colossal de energia seria liberada. “Imagine o motor de um carro”, descreve Dunne. “Primeiro, você injecta o combustível (hidrogénio) e, então, no motor do carro, um pistão vai comprimir o combustível.”

“No nosso caso, usamos um grande laser para comprimir nosso combustível de fusão”, acrescenta. “Então, como no motor do carro, você tem uma vela que acende o combustível.” “Também usamos uma vela, mas, no nosso caso, usamos um outro laser – um laser de potência muito alta, um laser de pulso muito curto. Depois você repete o ciclo várias vezes – exactamente como no motor do seu carro.”

Comprovação da teoria

A “prova do princípio” da fusão laser é aguardada nos próximos anos, baseada em dois lasers de grande escala que estão quase prontos – na National Ignition Facility, na Califórnia (Estados Unidos), e na Laser Megajoule, em Bordeaux, na França. Espera-se que esses laboratórios mostrem em eventos separados que mais energia pode resultar do processo do que a necessária para iniciá-lo.

O papel do Hiper vai ser demonstrar os aspectos práticos e técnicos da exploração do princípio, ou seja, como transformar estes eventos separados em um ciclo contínuo que tornará usinas comerciais de energia uma realidade.

Projeto em andamento

Na semana passada, a documentação legal foi assinada para iniciar a fase atual do Hiper. O projecto está sendo financiado com 13 milhões de euros em dinheiro vivo e aproximadamente 50 milhões de euros em assistência material – fornecimento de hardware e de especialistas dos países membros.

Se tudo der certo, os estudos de praticabilidade vão ser sucedidos por um período de criação de protótipos, seguido pela construção de uma unidade de demonstração por volta do final da próxima década.

Duas estrelas

Os prazos envolvidos não são diferentes dos do outro tipo de fusão que está sendo pesquisada pelo Iter (sigla em inglês de Reator Experimental Internacional Termonuclear), em construção em Cadarache, na França.

O Iter vai tentar obter a fusão a partir de um volume de gás superaquecido confinado por campos magnéticos em um instrumento em forma de rosca.