A fusão nuclear líquida é conseguida pela segunda vez: estaremos próximos da comercialização?

Após cinco tentativas falhadas, os Estados Unidos estão de novo a produzir energia líquida através da fusão nuclear. O método de confinamento inercial que constituiu um marco histórico em dezembro passado foi reproduzido. Falta agora torná-lo comercialmente viável.

Os lasers contêm a energia que é gerada a partir da fusão nuclear
Mais uma vez, a fusão nuclear líquida foi conseguida através de confinamento inercial. A imagem mostra como os 192 feixes de laser atingem o alvo da fusão. Crédito: John Jett e Jake Long/Laboratório Nacional Lawrence Livermore/Reuters.

Em 5 de dezembro de 2022, foi conseguida a fusão nuclear líquida no Laboratório Nacional Lawrence Livermore (Califórnia, EUA), um dos feitos científicos mais impressionantes do século XXI, segundo Jennifer Granholm, secretária do Departamento de Energia dos EUA.

Durante os cinco meses seguintes, foram feitas tentativas para repetir este marco em cinco outras experiências, mas sem sucesso. Só no domingo, 30 de julho, é que a ignição nuclear - processo em que a reação de fusão nuclear produz a mesma energia que o sistema - foi repetida no Laboratório da Instalação Nacional de Ignição (NIF) dos EUA.

Na primeira vez, foram produzidos 3,15 megajoules (MJ) de energia, 150% dos 2,05 MJ utilizados para realizar a fusão no interior da cápsula que contém o hidrogénio. Para surpresa dos cientistas que realizaram esta última experiência, foi obtido um ganho líquido maior: estamos a falar de uma produção de energia superior a 3,5 MJ. Estes são resultados preliminares que serão posteriormente publicados e anunciados nas conferências do NIF.

O que é que falta para comercializar esta energia limpa?

Nas próximas décadas, prevê-se que a fusão nuclear seja uma das alternativas para substituir a utilização de combustíveis fósseis que contribuem para as alterações climáticas. E quais seriam os seus benefícios? Para além de não emitir carbono nem produzir resíduos radioativos, uma pequena quantidade de hidrogénio poderia alimentar uma casa durante centenas de anos, assinala o Financial Times.

Neste caso, a fusão nuclear é obtida através do confinamento inercial, um método que consiste em disparar lasers contra um cilindro que contém uma cápsula cheia de isótopos de hidrogénio.

Para obter esta energia, considerada limpa e praticamente ilimitada, é necessário um grande investimento. E para alimentar as nossas casas e os nossos transportes com uma central de fusão nuclear comercial, seriam necessários lasers 100 vezes mais potentes, que disparassem várias vezes por dia - quando atualmente só disparam uma vez por dia - e gerassem uma energia 30 a 100 vezes superior à consumida por esses lasers, segundo o El Confidencial.

Falemos do confinamento inercial: o que é?

Para confinar um gás ou combustível - neste caso o hidrogénio pesado, constituído por deutério e trítio - é necessário aquecer as partículas de modo a que colidam e se fundam, durante um período de tempo suficiente, mantendo uma densidade elevada.

Os métodos de confinamento mais comuns incluem o gravitacional (que ocorre nas estrelas) e o magnético (produzido por enormes ímanes que mantêm o combustível estável à medida que este aquece). Existe também o confinamento inercial, que foi precisamente o processo utilizado nesta experiência.

O confinamento inercial consiste em bombardear com lasers potentes (no caso da NIF, são 192) um cilindro chamado hohlraum que contém uma pequena cápsula de combustível de hidrogénio, o que desencadeia uma implosão. Do efeito da luz laser - que aquece o cilindro e gera plasma - são emitidos raios X que comprimem o combustível, permitindo assim a fusão.