O poder de fusão é o sonho febril de cientistas, ambientalistas e futuristas há quase um século. Nas últimas décadas, os cientistas têm tentado encontrar uma maneira de criar reações de fusão sustentáveis que forneçam aos seres humanos energia limpa e abundante, o que finalmente quebraria nossa dependência de combustíveis fósseis e outros métodos impuros.
Nos últimos anos, foram feitos muitos progressos positivos que estão aproximando a "era da fusão" da realidade. Mais recentemente, cientistas que trabalham com o Tokamak Experimental de Supercondução Avançada (EAST) - também conhecido como. o “sol artificial chinês” - estabeleceu um novo recorde ao superaquecer as nuvens de plasma de hidrogênio para mais de 100 milhões de graus - uma temperatura seis vezes mais quente que o próprio Sol!
Embora os cientistas sejam capazes de fundir átomos de hidrogênio para produzir energia, a pedra de tropeço sempre alcançou o que é conhecido como "ponto de equilíbrio". É aqui que a energia produzida por uma reação de fusão auto-sustentada é igual à energia necessária para iniciá-la. E enquanto ainda não chegamos a esse ponto, os cientistas estão se aproximando o tempo todo.
Atualmente, os dois métodos mais populares para produzir energia de fusão são a abordagem de confinamento inercial e o reator tokamak. No primeiro caso, os lasers são usados para fundir pellets de deutério (H² ou "hidrogênio pesado") para criar uma reação de fusão. Neste último, o processo envolve uma câmara de confinamento em forma de toro que utiliza campos magnéticos e uma corrente interna para confinar o plasma de alta energia.
Superaquecendo esse plasma e mantendo-o estável, é possível criar uma reação de fusão auto-sustentável. Enquanto outros reatores tokamak dependem de bobinas magnéticas para manter um toro de plasma estável, o reator EAST chinês depende dos campos magnéticos produzidos pelo próprio plasma em movimento para manter o toro sob controle. Isso o torna menos estável, mas permite que os físicos aumentem os níveis de calor.
Após uma campanha de quatro meses, a equipe científica do EAST conseguiu integrar quatro tipos de energia de aquecimento para alcançar um novo recorde de temperatura. Estes incluíam aquecimento de ondas híbridas mais baixas, aquecimento de ondas de elétron ciclotron, aquecimento de ressonância de íons ciclotron e aquecimento de íons de feixe neutro. Através desses métodos combinados, o perfil de densidade de corrente do plasma foi otimizado.
Uma vez que a equipe científica conseguiu otimizar o acoplamento das quatro técnicas diferentes de aquecimento, conseguiu criar uma nuvem de partículas carregadas que continha elétrons aquecidos a mais de 100 milhões de ° C. Eles também excederam o nível de injeção de energia de 10 MegaWatts (MW) e aumentaram a energia armazenada no plasma para 300 quilojoules (kJ).
Esta não é a primeira vez que os cientistas da CASHIPS relatam alcançar um marco na fusão. Em 2016, a equipe anunciou que havia produzido gás hidrogênio três vezes mais quente que o núcleo do Sol (aprox. 50 milhões ° C; 90 milhões ° F) e conseguiu manter essa temperatura por um recorde. segundos.
Com esse experimento mais recente, a equipe do EAST não apenas dobrou a temperatura do toro no plasma (estabelecendo um novo recorde), como também conseguiu resolver uma série de questões cruciais para alcançar operações em estado estacionário. Por exemplo, eles resolveram o confinamento de partículas e exaustão de energia, cujo momento deve ser o correto para manter uma reação de fusão sustentada.
O experimento também forneceu dados importantes para a validação dos modelos de exaustão de calor, transporte e acionamento atual, os quais serão cruciais para a realização de vários grandes projetos de fusão. Isso inclui o Reator Termonuclear Experimental Internacional (ITER), o Reator de Teste de Engenharia de Fusão Chinês (CFETR) e a Central Elétrica DEMOnstration (DEMO).
Originalmente construído em 2006, o EAST tornou-se uma instalação de teste totalmente aberta que permite à comunidade científica global realizar operações de estado estacionário e pesquisa em física. E, como a equipe do LESTE conseguiu mais uma vez criar condições de temperatura muito superiores ao Sol, o apelido de "Sol artificial chinês" dificilmente parece um trecho!
A era da energia limpa está se aproximando, e não é um momento muito cedo!
